關于RAM&ROM
RAM與ROM就是具體的存儲空間阵子,統(tǒng)稱為存儲器亿蒸。
RAM(random access memory):運行內存示辈,CPU可以直接訪問寥茫,讀寫速度非常快顽耳,但是不能掉電存儲坠敷。它又分為:
動態(tài)DRAM妙同,速度慢一點射富,需要定期的刷新(充電),我們常說的內存條就是指它粥帚,價格會稍低一點胰耗,手機中的運行內存也是指它。
靜態(tài)SRAM芒涡,速度快柴灯,我們常說的一級緩存,二級緩存就是指它费尽,當然價格高一點赠群。
ROM(read only memory):存儲性內存,可以掉電存儲旱幼,例如SD卡查描、Flash(機械磁盤也可以簡單的理解為ROM)。用的多的:NandFlash柏卤,還有NorFlash冬三,現在用的已經比較少了(兩者主要區(qū)別是前者空間大,便宜缘缚,后者可以直接運行程序勾笆,讀取速度快)。
由于RAM類型不具備掉電存儲能力(即一停止供電數據全沒了桥滨,從新上電后全是亂碼窝爪,所以需要初始化),所以app程序一般存放于ROM中齐媒。RAM的訪問速度要遠高于ROM酸舍,價格也要高。
RAM與ROM協(xié)同工作
由于RAM不能掉電存儲里初,所以我們的APP程序啃勉,刷機包,下載的文件等等双妨,都是在ROM里面存儲的淮阐。
手機里面使用的ROM基本都是NandFlash叮阅,CPU是不能直接訪問的,而是需要文件系統(tǒng)/驅動程序(嵌入式中的EMC)將其讀到RAM里面泣特,CPU才可以訪問浩姥。另外,RAM的速度也比NandFlash快状您。
內存分區(qū)
說到內存分區(qū)勒叠,內存即指的是RAM。
內存分為五個區(qū):棧區(qū)(系統(tǒng)管理的地方)膏孟、堆區(qū)(程序員控制的地方)眯分、靜態(tài)區(qū)(全局區(qū))、常量區(qū)柒桑、代碼區(qū)弊决。
1、棧區(qū)(stack): 由編譯器自動分配并釋放魁淳,存放函數的參數值飘诗,局部變量等。棧是系統(tǒng)數據結構界逛,對應線程/進程是唯一的昆稿。
優(yōu)點:
- 快速高效,缺點時有限制息拜,數據不靈活溉潭。[先進后出]
- 棧空間分靜態(tài)分配 和動態(tài)分配兩種该溯。
- 靜態(tài)分配是編譯器完成的岛抄,比如自動變量(auto)的分配。
- 動態(tài)分配由alloca函數完成狈茉。
- 棧的動態(tài)分配無需釋放(是自動的)夫椭,也就沒有釋放函數。
- 為可移植的程序起見氯庆,棧的動態(tài)分配操作是不被鼓勵的蹭秋!
2、堆區(qū)(heap) :由程序員分配和釋放堤撵,如果程序員不釋放仁讨,程序結束時,可能會由操作系統(tǒng)回收 实昨,比如在ios 中 alloc 都是存放在堆中洞豁。
優(yōu)點:
- 靈活方便,數據適應面廣泛,但是效率有一定降低丈挟。[順序隨意]
- 堆是函數庫內部數據結構刁卜,不一定唯一。
- 不同堆分配的內存無法互相操作曙咽。
- 堆空間的分配總是動態(tài)的
- 雖然程序結束時所有的數據空間都會被釋放回系統(tǒng)蛔趴,但是精確的申請內存,釋放內存匹配是良好程序的基本要素例朱。
3孝情、全局區(qū)(靜態(tài)區(qū)) (static): 全局變量和靜態(tài)變量的存儲是放在一起的,初始化的全局變量和靜態(tài)變量存放在一塊區(qū)域洒嗤,未初始化的全局變量和靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域箫荡,程序結束后有系統(tǒng)釋放。
注意:全局區(qū)又可分為未初始化全局區(qū):
.bss段和初始化全局區(qū):data段烁竭。
舉例:int a;未初始化的菲茬。int a = 10;已初始化的吉挣。
例子代碼:
int a = 10; 全局初始化區(qū)
char *p; 全局未初始化區(qū)
main{
int b; 棧區(qū)
char s[] = "abc" 棧
char *p1; 棧
char *p2 = "123456"; 123456\\\\0在常量區(qū)派撕,p2在棧上。
static int c =0睬魂; 全局(靜態(tài))初始化區(qū)
w1 = (char *)malloc(10);
w2 = (char *)malloc(20);
分配得來得10和20字節(jié)的區(qū)域就在堆區(qū)终吼。
}
4、文字常量區(qū): 存放常量字符串氯哮,程序結束后由系統(tǒng)釋放
5际跪、程序代碼區(qū): 存放函數的二進制代碼
總結:
- 棧:由系統(tǒng)自動分配,速度較快喉钢,不會產生內存碎片 [先進后出]
- 堆:是由alloc分配的內存姆打,速度比較慢,而且容易產生內存碎片肠虽,不過用起來最方便
打個比喻來說:
- 使用棧就象我們去飯館里吃飯幔戏,只管點菜(發(fā)出申請)、付錢税课、和吃(使用)闲延,吃飽了就走,不必理會切菜韩玩、洗菜等準備工作和洗碗垒玲、刷鍋等掃尾工作,他的好處是快捷找颓,但是自由度小合愈。
- 使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜肴,比較麻煩,但是比較符合自己的口味佛析,而且自由度大妇汗。
程序運行舉例(CPU RAM ROM之間協(xié)同)
首先了解下:虛擬內存與物理內存。
手機上的所有程序都是依托操作系統(tǒng)说莫,運行在虛擬內存上的杨箭,每一個APP都會以為自己擁有所有的虛擬內存。比如一個手機储狭,它是32位操作系統(tǒng)(一般也是32位總線)互婿,真實的物理內存為2G,那么他的尋址空間為4G(2的32次方)辽狈,對于APP來說慈参,它覺得自己擁有4G的內存,雖然這是不可能的(或者說同一時間是不可能的)刮萌,但是驮配,操作系統(tǒng)只要保證APP當時用到的地址空間有真實的物理地址對應就可以,APP也不需要知道那對應的2G真實物理內存具體在哪里着茸。不要求4G的虛擬內存同一時間都有真實的物理內存相對應壮锻,當然那也是不可能的,因為只有2G物理內存涮阔。
在下面的舉例中猜绣,只考慮虛擬內存
當我們點擊手機屏幕APP的Icon啟動一個APP(例如微信)時,操作系統(tǒng)會為微信開辟4G的虛擬內存空間(開辟真實的物理內存敬特,對應一部分到4G的虛擬內存)掰邢,操作系統(tǒng)會把存儲在ROM里面微信的部分代碼(受空間所限,不可能全部拷貝)伟阔,拷貝到上一步開辟的4G內存空間的代碼區(qū)辣之,如上圖,然后CPU就可以訪問RAM來運行微信的程序了 皱炉。
假設通過微信我們下載了一個100M的視頻怀估,那么會從服務器一點一點的下載到RAM,然后再從RAM寫到ROM存儲娃承。這樣才能保證奏夫,我們關掉微信并再次打開時視頻還在。假設隔一段時間历筝,我們要看視頻酗昼,程序會將它從ROM讀到RAM然后解碼播放。
注意
當一個app啟動后梳猪,代碼區(qū)麻削,常量區(qū)蒸痹,全局區(qū)地址已固定,因此指向這些區(qū)的指針不會為空而產生崩潰性的錯誤呛哟。而堆區(qū)和棧區(qū)是時時刻刻變化的(堆的創(chuàng)建銷毀叠荠,棧的彈入彈出),所以當使用一個指針指向這兩個區(qū)里面的內存時扫责,一定要注意內存是否已經被釋放榛鼎,否則會產生程序崩潰(編程中很常見)