cpu管理访问内存方法
ram能被cpu直接访问么
ram能被cpu直接访问么CPU是电脑的重要组成部分，是不可缺少的角色。
下面是店铺带来的关于ram能被cpu直接访问么的内容，欢迎阅读!ram能被cpu直接访问么：CPU只能直接访问它内部的告诉Cache，要访问内存的话必须要经过内存控制器中转调度，注意内存控制器不等于北桥，例如AMD的处理器都是在CPU内部集成内存控制器的，那么就不需要经过北桥安排队列，从这种意义上说，AMD的K8架构的CPU近似可以看作能够直接访问内存。
相关阅读推荐：随机存取存储器(random access memory，RAM)又称作“随机存储器”，是与CPU直接交换数据的内部存储器，也叫主存(内存)。
它可以随时读写，而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。
存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。
这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。
按照存储单元的工作原理，随机存储器又分为静态随机存储器(英文：Static RAM，SRAM)和动态随机存储器(英文Dynamic RAM，DRAM)。
特点随机存取所谓“随机存取”，指的是当存储器中的数据被读取或写入时，所需要的时间与这段信息所在的位置或所写入的位置无关。
相对的，读取或写入顺序访问(Sequential Access)存储设备中的信息时，其所需要的时间与位置就会有关系。
它主要用来存放操作系统、各种应用程序、数据等。
[1] 易失性当电源关闭时RAM不能保留数据。
如果需要保存数据，就必须把它们写入静态随机存取存储器一个长期的存储设备中(例如硬盘)。
RAM和ROM相比，两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失，而ROM不会自动消失，可以长时间断电保存。
对静电敏感正如其他精细的集成电路，随机存取存储器对环境的静电荷非常敏感。
静电会干扰存储器内电容器的电荷，引致数据流失，甚至烧坏电路。
linux cpu核访问同一片内存的保护机制
linux cpu核访问同一片内存的保护机制在多核处理器系统中，多个 CPU 核心可以同时访问同一片内存。
为了确保在并发访问中数据的一致性，Linux 使用了一些机制来保护共享内存区域，防止并发访问导致数据不一致或错误。
以下是 Linux 中 CPU 核访问同一片内存的保护机制：1. 原子操作：• Linux 提供了一系列原子操作，确保在一个原子操作中对共享内存的访问是不可中断的。
例如，atomic_t 类型和相关的原子操作函数可以确保某些操作是原子的，不会被中断。
2. 自旋锁（Spin Lock）：•自旋锁是一种在多核系统中实现互斥的手段。
当一个核心获得了自旋锁，其他核心如果需要访问被保护的共享内存，就需要等待。
它们会不断尝试获取锁，而不是进入睡眠状态，因此称为“自旋”。
3. 信号量：•信号量是一种更高级的同步机制，可以用于实现对共享资源的访问控制。
Linux 提供了 semaphore 相关的 API，允许程序员使用信号量来保护共享内存。
4. 读写锁（Read-Write Lock）：•读写锁允许多个核心同时读取共享内存，但在写入时必须互斥。
这种机制在对于读访问比写访问频繁的场景中可以提高性能。
5. 屏障（Memory Barriers）：•内存屏障用于强制 CPU 在执行指令时遵循一定的内存访问顺序。
这对于确保在多核系统中，不同核心看到的内存访问顺序是一致的，从而保证数据的一致性。
6. 写时复制（Copy-On-Write）：•对于一些共享的数据结构，Linux 可以使用写时复制技术。
当一个核心需要修改数据时，它会复制一份私有副本，而不是直接修改共享数据。
这样可以避免多核心同时写入导致的冲突。
这些机制的选择取决于应用的需求和性能特性。
在编写多线程或多进程应用程序时，程序员需要根据实际情况选择合适的同步机制来确保数据的一致性和正确性。
10-资源管理和分配-内存CPU
VSphere的资源管理和分配第一部分：管理内存和CPU分配第二部分：创建管理pool资源池第三部分：创建vApp第四部分：网络I/O控制第五部分:存储I/O控制第六部分：配置执行vMotion第七部分：创建管理Cluster第八部分：配置管理DRS 开启HA功能。
■什么是资源服务器资源种类一般包括CPU、内存、电源、存储器和网络资源。
■谁可以提供资源主机和群集（包括数据存储群集）是物理资源的提供方。
对于ESXi主机，可用的资源是主机的硬件规格减去虚拟化软件所用的资源。
群集是一组ESXi主机。
可以使用vSphere Client创建群集，并将多个主机添加到群集。
vCenter Server 一起管理这些主机的资源：群集拥有所有ESXi主机的全部CPU和内存。
■谁需要使用资源@虚拟机是资源用户。
创建期间分配的默认资源设置适用于大多数计算机。
可以在以后编辑虚拟机设置，以便基于份额分配占资源提供方的总CPU、内存以及存储I/O的百分比，或者分配所保证的CPU和内存预留量。
打开虚拟机电源时，服务器检查是否有足够的未预留资源可用，并仅在有足够的资源时才允许打开虚拟机电源。
此过程称为接入控制。
@资源池是灵活管理资源的逻辑抽象。
资源池可以分组为层次结构，用于对可用的CPU和内存资源按层次结构进行分区。
相应地，资源池既可以被视为资源提供方，也可以被视为资源用户。
它们向子资源池和虚拟机提供资源，但是，由于它们也消耗其父资源池和虚拟机的资源，因此它们同时也是资源用户。
ESXi主机/集群（集中全部主机资源）| 父资源池Pool 向上：申请主机/集群中的资源份额（资源用户角色）向下：给下辖的子资源池或虚拟机分配资源（资源提供角色）| 子资源池Pool /虚拟机VMESXi主机根据以下因素为每台虚拟机分配部分基础硬件资源:■ESXi主机（或群集）的可用资源总量。
■已打开电源的虚拟机数目和这些虚拟机的资源使用情况。
■管理虚拟化所需的开销。
处理器管理
为什么要对处理器（CPU）进行管理？
解决用户提交的作业何时调入内存，在调入内存的 各个作业间如何分配处理器的问题，以达到多道程 序能协调一致运行，并且使系统资源又能得到最大 程度的利用
处理器管理包括哪些内容？
作业管理——宏观
选取某些作业进入内存，为其分配必要的资源，建立相应 的进程，当作业完成后做善后工作
（1）创建进程
一个进程可以创建若干个新进程，新创建的进 程又可以创建子进程
A
祖先进程
B
D
E
父进程
C
子进程
F
（1）创建进程
进程创建过程 进程创建原语create()
原语（primitive）：由若 干条机器指令构成，用以 完成某一特定功能的程序 段
原语在执行过程中是不允 许被中断的
申请一个空闲的PCB 为新进程分配资源 对PCB初始化 将PCB插入就绪队列 返回一个进程标识号
3.3.2 进程调度
进程调度算法
时间到
3.3.2 进程调度
进程控制块（PCB）
进程名 优先数 当前状态 寄存器内容
……
下一个PCB
说明信息 保留信息
3.3.2 进程调度
进程间CPU的切换（上下文切换）
Байду номын сангаас
3.3.2 进程调度
进程控制
（1）创建进程 （2）撤销进程 （3）进程的阻塞与唤醒
目态
又称算态、题目状态，此时处理器处于用户执行状 态
3.3.1 作业调度
作业状态转换
提交
收容
执行
完成
设备管理
作业管理
作业控制块
作业名 现在状态 优先数 时间估计
cpu寻址原理
cpu寻址原理CPU寻址原理是计算机中非常重要的一个概念，它是指CPU通过地址来访问内存中的数据或指令的过程。
在计算机系统中，CPU是整个系统的核心，它负责执行各种指令并处理数据。
而CPU寻址原理则是CPU执行指令时如何准确地找到需要访问的数据或指令的方法。
我们需要了解CPU寻址的基本单位是字节。
在内存中，每个字节都有一个唯一的地址，CPU通过地址来访问内存。
地址是一个由二进制数表示的数值，它可以唯一地标识内存中的某个位置。
CPU通过地址总线将地址发送到内存控制器，然后内存控制器根据地址找到对应的存储单元，并将其中的数据传送给CPU。
CPU寻址的方式有很多种，常见的有直接寻址、间接寻址和相对寻址等。
下面我们将逐一介绍这些寻址方式。
1. 直接寻址：直接寻址是最简单的寻址方式，也是最常用的寻址方式。
在直接寻址中，指令中存储的是要访问的数据或指令的地址。
CPU直接将指令中的地址发送到内存控制器，然后内存控制器将对应地址的数据传送给CPU。
这种方式适用于数据或指令的地址已经明确知道的情况。
2. 间接寻址：间接寻址是通过一个中间的地址来访问数据或指令。
在间接寻址中，指令中存储的是一个地址，该地址指向另一个地址，而另一个地址才是要访问的数据或指令的地址。
CPU首先将指令中的地址发送到内存控制器，然后内存控制器将中间地址对应的数据传送给CPU，CPU再将中间地址对应的数据作为新的地址发送到内存控制器，最终得到要访问的数据或指令。
这种方式适用于要访问的数据或指令的地址是在运行时才确定的情况。
3. 相对寻址：相对寻址是通过一个相对于当前指令位置的偏移量来访问数据或指令。
在相对寻址中，指令中存储的是一个偏移量，CPU将该偏移量与当前指令的地址相加得到要访问的数据或指令的地址。
这种方式适用于要访问的数据或指令的地址与当前指令的位置有一定的关系的情况，比如数组的访问。
除了以上介绍的寻址方式，还有许多其他的寻址方式，比如基址寻址、变址寻址、变址间接寻址等。
操作系统概论：内存管理
03
在最高层（L0层），是少量的快速 CPU寄存器，CPU可以在一个时钟
周期内访问他们
05
L3层是一个大的基于DRAM的主存， 可以再几十或几百个时钟周期内访
问他们
02
在这个层次系统中，从高层到底层 （L0-L5），较低层的存储设备访
问慢，容量更大、价格更便宜
L1、L2层是一个或多个小型或中
04
型的基于SRAM的高速缓存存储器，
两级和多级页表
将页表再进行分页
反置页表
为每个页框设一个表项，表项中存 放进程号和页号
空闲页框的管理
使用位图管理空闲页框 使用空闲页框的链表
内存管理
基于分页的虚拟存储系统
虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统 在虚拟存储器系统中，进程无需全部装入，只需要装入一部分即可运行 虚拟存储技术实现的思想是，只把进程的一部分装入内存。进程执行过程中，CPU访问内存时如果发现所访问
动态分区分配
动态分区分配的流程
内存分配有内存分配程序完成。 内存不再被应用程序需要时，由系 统调用内存回收程序回收原来被占
用的内存分区
内存分配流程
内存管理
基本分页存储管理方式
01
把进程离散的 存储在内存中 物理地址不连 续的区域中， 这种内存管理 方式称为离散 内存管理方式
02
分页存储管理 的基本原理
3.程序中存在很多循环结构，他们虽然 由少数指令构成，但多次执行
4.程序中往往包括许多对数据结构的处 理，如对数组的操作，他们往往都局限 在很小的范围内。 总的来说，局部性 原理表现为时间和空间的局部性
局部性
时间局部性 如果程序中的某条指令一旦执行，
操作系统内存详解
操作系统内存详解进程的简单介绍进程是占有资源的最⼩单位，这个资源当然包括内存。
在现代操作系统中，每个进程所能访问的内存是互相独⽴的（⼀些交换区除外）。
⽽进程中的线程可以共享进程所分配的内存空间。
在操作系统的⾓度来看，进程=程序+数据+PCB(进程控制块)没有内存抽象在早些的操作系统中，并没有引⼊内存抽象的概念。
程序直接访问和操作的都是物理内存。
⽐如当执⾏如下指令时:mov reg1,1000这条指令会将物理地址1000中的内容赋值给寄存器。
不难想象，这种内存操作⽅式使得操作系统中存在多进程变得完全不可能，⽐如MS-DOS，你必须执⾏完⼀条指令后才能接着执⾏下⼀条。
如果是多进程的话，由于直接操作物理内存地址，当⼀个进程给内存地址1000赋值后，另⼀个进程也同样给内存地址赋值，那么第⼆个进程对内存的赋值会覆盖第⼀个进程所赋的值，这回造成两条进程同时崩溃。
没有内存抽象对于内存的管理通常⾮常简单，除去操作系统所⽤的内存之外，全部给⽤户程序使⽤。
或是在内存中多留⼀⽚区域给驱动程序使⽤，如图1所⽰。
第⼀种情况操作系统存于RAM中，放在内存的低地址第⼆种情况操作系统存在于ROM中，存在内存的⾼地址，⼀般⽼式的⼿机操作系统是这么设计的。
如果这种情况下，想要操作系统可以执⾏多进程的话，唯⼀的解决⽅案就是和硬盘搞交换，当⼀个进程执⾏到⼀定程度时，整个存⼊硬盘，转⽽执⾏其它进程，到需要执⾏这个进程时，再从硬盘中取回内存，只要同⼀时间内存中只有⼀个进程就⾏，这也就是所谓的交换（Swapping）技术。
但这种技术由于还是直接操作物理内存，依然有可能引起进程的崩溃。
所以，通常来说，这种内存操作往往只存在于⼀些洗⾐机，微波炉的芯⽚中，因为不可能有第⼆个进程去征⽤内存。
内存抽象为了解决直接操作内存带来的各种问题，引⼊的地址空间(Address Space)这个概念，这允许每个进程拥有⾃⼰的地址。
这还需要硬件上存在两个寄存器，基址寄存器(base register)和界址寄存器(limit register),第⼀个寄存器保存进程的开始地址，第⼆个寄存器保存上界，防⽌内存溢出。
直接存储器访问
地址线和数据线
地址线
用于指定要访问的内存地址。在直接存储器访问中，地 址线用于指定要访问的特定内存地址，以便从该地址读 取或写入数据。
数据线
用于传输数据。数据线在直接存储器访问中用于在内存 和设备之间传输数据。根据数据传输的方向，数据线可 以分为输入和输出数据线。
直接存储器访问的步骤
确定目标地址
直接存储器访问的优点和缺点
减轻CPU负担
通过使用DMA，CPU可以从繁重的内存访问任务 中解放出来，从而提高整体性能。
高速数据传输
DMA控制器通常使用专门硬件实现高速数据传输， 比CPU直接访问内存更快。
直接存储器访问的优点和缺点
• 灵活性：DMA控制器可以配置为从任何源地址到任何目标地址进行数据传输，提供了很大的 灵活性。
内存I/O是一种将外设寄存器映射到内存地址空间的技术。通过访
问这些内存地址，CPU可以直接与外设进行数据交换，无需进行常规的
I/O操作。
02
工作原理
当CPU需要与外设通信时，它只需访问相应的内存地址，即可读写外设
的寄存器。这使得数据传输更加高效，减少了CPU与外设之间的数据传
编程接口
程序员可以使用PCIe总线的驱动程序来与外设进行通信。这 些驱动程序通常由硬件厂商提供，并提供了丰富的API供程 序员使用。通过这些API，程序员可以控制外设的寄存器、 配置外设的工作模式等。
05
直接存储器访问的发展趋势
高速直接存储器访问
01 高速直接存储器访问技术通过提高数据传输速率， 满足高性能计算和大数据处理对存储性能的需求。
直接存储器访问的优点和缺点
01 硬件开销
需要额外的硬件支持，如DMA控制器，增加了系 统的复杂性。
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cpu管理访问内存方法
cpu管理访问内存方法一通过地址和数据总线来进行访问，内存类似一个大的矩阵阵列，可以通过地址线找到相应的数据位置，然后内存将数据发送到数据总线上，cpu可以读取到。
是经过高速缓存cache来进行的，cpu要读取一个数据时，首先从cache中查找，如果找到就立即读取并送给cpu处理;如果没有找到，就用相对慢的速度从内存中读取并送给cpu处理，同时把这个数据所在的数据块调入cache中，可以使得以后对整块数据的读取都从cache中进行，不必再调用内存。
cpu管理访问内存方法二1、段式管理(每次分配的大小不固定)：把主存分为一页一页的，每一页的空间要比一块一块的空间小很多，显然这种方法的空间利用率要比块式管理高很多。
2、页式管理(每次分配的大小固定)：把主存分为一段一段的，每一段的空间又要比一页一页的空间小很多，这种方法在空间利用率上又比页式管理高很多，但是也有另外一个缺点。
一个程序片断可能会被分为几十段，这样很多时间就会被浪费在计算每一段的物理地址上。
3、段页式(整体分段，段内分页，和整体分页，页内分段)：结合了段式管理和页式管理的优点。
把主存分为若干页，每一页又分为若干段。
cpu管理访问内存方法三：dma原理：dma(direct memory
access直接内存存取) 所现代电脑重要特色允许同速度硬件装置沟通需要依于 cpu 量断负载否则cpu 需要源每片段资料复制暂存器再写新间cpu 于其工作说使用 dma 传输数据址空间复制另外址空间 cpu 初始化传输作传输作本身由 dma 控制器实行完典型例移外部内存区块芯片内部更快内存区像操作并没让处理器工作拖延反重新排程处理其工作dma 传输于高效能嵌入式系统算网络重要
实现dma传输由dma控制器直接掌管总线存着总线控制权转移问题即dma传输前cpu要总线控制权交给dma控制器结束dma 传输dma控制器应立即总线控制权再交给cpu
完整dma传输程必须经面4步骤
1.dma请求
cpudma控制器初始化并向i/o接口发操作命令i/o接口提dma 请求
2.dma响应
dma控制器dma请求判别优先级及屏蔽向总线裁决逻辑提总线请求cpu执行完前总线周期即释放总线控制权总线裁决逻辑输总线应答表示dma已经响应通dma控制器通知i/o接口始dma传输
3.dma传输
dma控制器获总线控制权cpu即刻挂起或执行内部操作由dma 控制器输读写命令直接控制ram与i/o接口进行dma传输dma控制器控制存储器外部设备间直接进行数据传送传送程需要央处理器参与始需提供要传送数据起始位置数据度
4.dma结束
完规定批数据传送dma控制器即释放总线控制权并向i/o接口发结束信号i/o接口收结束信号面停止i/o设备工作另面向cpu提断请求使cpu介入状态解脱并执行段检查本dma传输操作确性代码带着本操作结及状态继续执行原程序
由见dma传输式需cpu直接控制传输没断处理式保留现场恢复现场程通硬件ram与i/o设备辟条直接传送数据通路使cpu效率提高
看了“ cpu如何管理访问内存”文章的。