上三种通常采用半导体技术，同时，属于易失性设备，下面属于非易失性设备 1.3 计算机系统体系结构 1.4 操作系统结构 多道程序设计系统： 提供了一个可以充分使用各种系统资源（如CPU，内存...但是没有提供与计算机操作系统直接交互的能力。 分时系统（多任务）躲到程序设计的延伸，切换频率很高（作业之间的切换）用户可以在程序运行期间与之进行 交互。...作业池 由所有驻留在吃盘中需要等待分配内存的作业组成。 如果多个作业需要调入内存但没有足够的内存，那么系统必须在这些作业中做出选择，这种决策称为作业调度。...1.8.2 大容量存储器管理 二级存储器 操作系统负责下列有关硬盘管理的活动 空闲空间管理 存储空间分配 磁盘调度 1.8.3 高速缓存 高速缓存一致性 对于多处理器环境...对于这种环境，A的副本会同时出现在多个高速缓存中。由于多个CPU 可并发执行，必须确保在一个高速缓存中对A值的更新马上反映在所有其他A所在的高速缓存中。
三、存储器 1、存储器的种类 我们编写的程序、下载的电影，自然需要有个地方存放这些数据，存储器现在主要有易失性存储器和非易失性存储器两种。存取速度上来看，前者要快很多。...数据持久化上来看，当电源供应中断后，易失性存储器所存储的数据便会消失，而非易失性存储器所存储的数据并不会消失，重新供电后，就能够读取存储器中的数据。...易失性存储器也叫随机存储存储器，分为动态随机存储存储器和静态随机存储存储器，表现出来的区别在速度上。 动态随机存储存储器，英文缩写写作DRAM，一般每个单元由一个晶体管和一个电容组成。...共享：访问相同内存，各进程间的数据传递机制允许多个进程访问同一块公共的内存空间，这是效率最高的进程间通信形式。...当一块内存被多进程共享时，各个进程往往会与其它通信机制，譬如信号量结合使用，来达到进程间同步及互斥的协调操作。
同样，在我们嵌入式软件中，也有类似这样子的做法。在嵌入式中，我们可以编译输出RAM版本的可执行文件用于在线调试，也可以编译输出FLASH版本的可执行文件固化到FLASH中。...所以，我们最终的程序都是要下载到FLASH中的，并且烧写到FLASH中的可执行文件（带调试信息）也是可以进行在线调试的。可以没有RAM版本代码，但不可没有FLASH版本的代码。...其中的易失/非易失是指存储器断电后，它存储的数据内容是否会丢失的特性。由于一般易失性存储器存取速度快，而非易失性存储器可长期保存数据，它们都在计算机中占据着重要角色。...在计算机中易失性存储器最典型的代表是内存，非易失性存储器的代表则是硬盘 。 1、RAM 存储器（易失性存储器） RAM 是Random Access Memory的缩写，被译为随机存储器。...所谓随机存取，指的是当存储器中的消息被读取或写入时，所需要的时间与这段信息所在的位置无关。 现在 RAM 已经专门用于指代作为计算机内存的易失性半导体存储器。
内存： 再往下一层是主存，此乃存储器系统的主力，主存通常称为随机访问存储RAM，就是我们通常所说的内存，容量一直在不断攀升，所有不能再高速缓存中找到的，都会到主存中找，主存是易失性存储，断电后数据全部消失...除了主存RAM之外，许多计算机已经在使用少量的非易失性随机访问存储如ROM（Read Only Memory，ROM），在电源切断之后，非易失性存储的内容并不会丢失，ROM只读存储器在工厂中就被编程完毕...闪存在速度上介于RAM和磁盘之间，但与磁盘不同的是，闪存擦除的次数过多，就被磨损了。 还有一类存储器就是CMOS，它是易失性的，许多计算机利用CMOS存储器来保持当前时间和日期。...易失性，断电情况下就会丢失。为存储系统主力，在高速缓存找不到的文件在内存中均能被找到。 与之相应的是ROM，非易失性，断电情况下数据也不会丢失。ROM只读存储器，在工厂已被编程完成且不能修改。...闪存速度介于RAM和磁盘中，相比较磁盘而言，闪存擦除次数过多会使其磨损，导致其功能失效。 CMOS与BIOS电池：CMOS为存储器的一种，易失性。
概念 按信息的可保护性分类可分为易失性存储器和非易失性存储器RAM都是易失性存储器ROM都是非易失性存储器性能指标概念 存储器存取时间从存储器读出/写入一个存储单元信息，或从存储器读出/写入一次信息(信息可能是一个字节或一个字...可以向 RAM 写入数据，也可以从 RAM 读出数据RAM 的一个明显的特点是: 它是易失性存储器一般来说RAM有两种: SRAM、DRAMSRAMSRAM 存储1个位，需要 6 个晶体管，因此 SRAM...用途Cache内存破坏性读出否是数据是否再生否是运行速度快慢集成度低高发热量大小存储成本高低是否易失断电易失断电易失是否需要刷新送行列地址不需要同时需要异步DRAM刷新DRAM的地址复用技术对n位行地址...在一个系统存取周期内刷新存储矩阵中的一行。...，擦除特定的字FPROM闪速存储器(FPROM，Flash PROM)是冈富士雄在东艺公司工作时发明的，也称快闪存储器或闪存，是一种电可擦除的非易失性只读存储器，允许在操作中被多次擦或写。
负责管理Memory（内存）资源，以便让各个进程可以安全地共享机器的内存资源。...另外，内存管理会提供虚拟内存的机制，该机制可以让进程使用多于系统可用Memory的内存，不用的内存会通过文件系统保存在外部非易失存储器中，需要使用的时候，再取回到内存中。 3....IPC不管理任何的硬件，它主要负责Linux系统中进程之间的通信。 3.2 进程调度（Process Scheduler) 进程调度是Linux内核中最重要的子系统，它主要提供对CPU的访问控制。...因为在计算机中，CPU资源是有限的，而众多的应用程序都要使用CPU资源，所以需要“进程调度子系统”对CPU进行调度管理。 进程调度子系统包括4个子模块（见下图），它们的功能如下： 1....编译脚本、配置文件、帮助文档、版权说明等辅助性文件 下图示使用ls命令看到的内核源代码的顶层目录结构，具体描述如下。
负责管理Memory（内存）资源，以便让各个进程可以安全地共享机器的内存资源。...另外，内存管理会提供虚拟内存的机制，该机制可以让进程使用多于系统可用Memory的内存，不用的内存会通过文件系统保存在外部非易失存储器中，需要使用的时候，再取回到内存中。 3....IPC不管理任何的硬件，它主要负责Linux系统中进程之间的通信。3.2 进程调度（Process Scheduler)进程调度是Linux内核中最重要的子系统，它主要提供对CPU的访问控制。...因为在计算机中，CPU资源是有限的，而众多的应用程序都要使用CPU资源，所以需要“进程调度子系统”对CPU进行调度管理。 进程调度子系统包括4个子模块（见下图），它们的功能如下： 1....在Linux内核中，网络子系统几乎是自成体系，它包括5个子模块（见下图），它们的功能如下： 1.
Linux进程通信之共享存储 概念： 共享内存指 (shared memory)在多处理器的计算机系统中，可以被不同中央处理器（CPU）访问的大容量内存。...由于多个CPU需要快速访问存储器，这样就要对存储器进行缓存（Cache）。任何一个缓存的数据被更新后，由于其他处理器也可能要存取，共享内存就需要立即更新，否则不同的处理器可能用到不同的数据。...共享内存是 Unix下的多进程之间的通信方法 ,这种方法通常用于一个程序的多进程间通信，实际上多个程序间也可以通过共享内存来传递信息。...，所以说共享内存也是最快的IPC进程通信方式 前提： 在使用IPC进程通信时，也就是信号量、消息队列、共享存储时，首先要先确定自己的PHP扩展是否已经开启，使用php -m 查看 编写代码 父子进程...当然，IPC进程间的通信数据也会保存在Linux系统中，可通过下面的方式，具体查看相关信息 并且如果想知道系统调用的哪些底层函数，则可以用 strace -f -s 6550 xxxx 执行查看底层函数
1.冯诺依曼体系结构 在讲解进程之前，要先知道什么是冯诺伊曼体系结构。冯诺依曼体系结构是如今最主流的体系结构，所有的硬件可以分为5大单元，单元之间存在交互。...存储器指的就是内存，内存有个特点就是掉电易失，就是说没电了数据容易丢失。 但是磁盘就是永久性存储介质，即使没电数据也会在，是个输入或者输出设备。...那么输入设备和输出设备之间存在一个cpu来快速计算不就可以了吗？为什么要使用存储器来减慢速度呢？因为存储器的造价，效率，单体容量都是适中的的。...我们在使用计算机的时候，可以同时启动很多个程序，那么就代表着内存中可以加载很多个文件，那么os就需要对这些加载到内存的文件进行管理，那么os怎么进行管理呢？先描述，在组织。...内存指针: 包括程序代码和进程相关数据的指针，还有和其他进程共享的内存块的指针 上下文数据: 进程执行时处理器的寄存器中的数据[休学例子，要加图CPU，寄存器]。
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。 内存速度非常快，但是同时也有一个特性就是易失性，当电源关闭时RAM不能保留数据。...如果需要保存数据，就必须把它们写入一个长期的存储设备中（例如硬盘）。 硬盘虽然非易失性，但是速度非常慢。所以硬盘和内存之间就有非常多的非易失性存储，一直在发展。...相比其他介质的非易失性内存，NVDIMM已逐步进入主流服务器市场，micron，viking，AGIGA等国外内存厂商皆以推出自己的NVDIMM。...要贵，最重要的是它是非易失性的。...与现有高速非易失性存储方案之间的空白区域。
实际上，进程之间在共享内存时，并不总是读写少量数据后就解除映射，有新的通信时，再重新建立共享内存区域。而是保持共享区域，直到通信完毕为止，这样，数据内容一直保存在共享内存中，并没有写回文件。...共享内存中的内容往往是在解除映射时才写回文件的。因此，采用共享内存的通信方式效率是非常高的。 ? ?...mmap调用 mmap()系统调用使得进程之间通过映射同一个普通文件实现共享内存。...共享内存是最快的IPC形式，在开发中，我们一定要充分利用好共享内存的特性，取得事半功倍的效果。...类型 原理 易失性 mmap 利用文件(open)映射共享内存区域 会保存在磁盘上，不会丢失 Posix shared memory 利用/dev/shm文件系统(shm_open)映射共享内存区域 随内核持续
区别： 一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程，但至少有一个线程。线程依赖于进程而存在。 进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享进程的内存。...通信：由于同一进程中的多个线程具有相同的地址空间，致使它们之间的同步和通信的实现，也变得比较容易。...进程间通信IPC，线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性。...），具有固定的读端和写端 它只能用于具有亲缘关系的进程之间的通信（也是父子进程或者兄弟进程之间） 它可以看成是一种特殊的文件，对于它的读写也可以使用普通的read、write等函数。...1.2 命名管道FIFO： FIFO可以在无关的进程之间交换数据 FIFO有路径名与之相关联，它以一种特殊设备文件形式存在于文件系统中。 2.
所有不能再高速缓存中找到的，都会到主存中找，主存是易失性存储，断电后数据全部消失，除了主存RAM之外，许多计算机已经在使用少量的非易失性随机访问存储如ROM（Read Only Memory，ROM），...在电源切断之后，非易失性存储的内容并不会丢失，ROM只读存储器在工厂中就被编程完毕，然后再也不能修改。...CMOS也是一类存储介质，它是易失性的，断电既消失，但是因为它的耗电亮很小，所以采用它来保存一些系统的参数配置，一块电池能使用若干年。...I/O,该程序存放于一非易失性闪存RAM中。...然后初始有关的表格（如进程表），创建需要的进程，并在每个终端上启动登录程序或GUI 十二.应用程序的启动流程 前提：应用程序是运行与操作系统之上 举例：启动暴风影音 双击快捷方式-->告诉操作系统一个文件路径
本来讲一讲FPGA的重构，在说FPGA重构之前，需要先了解FPGA的配置方式。 FPGA 配置 所有现代FPGA的配置分为两类：基于SRAM的和基于非易失性的。...Lattice和Actel的FPGA使用称为反熔丝的非易失性配置技术，其主要优点是系统设计更加简单、不需要外部存储器和配置控制器、功耗低、成本低和FPGA配置时间更快。最大的缺点在于配置是固定的。...额外的胶合逻辑可能需要架起SelectMAP和外部存储器接口之间的桥梁。此外，比特流可以通过JTAG或ICAP加载到配置控制器中。比特流可以选择加密，以提高安全性。...设计者可以在SHFlash并行NOR Flash或Xilinx Platform Flash之间进行选择。在某些设计中，FPGA可以使用连接到被动模式下的FPGA配置控制器直接配置。...BBR存储器是易失性的，需要外部电池。使用BBR与使用非易失性eFuse相比，重新编程相对容易。 计算配置时间 在许多应用中，FPGA配置时间很关键，要准确估计配置方案选择过程中的时间是很重要的。
如前所述，由于处理器和存储器的分离，在处理数据的过程中，首先需要将数据从存储器通过总线搬运到处理器，处理完成后，再将数据搬运回存储器进行存储。数据在搬运过程中的能耗是浮点运算的4~1000倍。...存算一体芯片现状 (1) 技术实现方式 根据存储期间的易失性分类，存算一体技术的实现方式大致可分为两种， 基于易失性、现有工艺成熟的SRAM、DRAM实现； 基于非易失性、新型存储器如相变存储器PCM...易失性存储器SRAM和DRAM工艺成熟，是目前商业化的主要存储器产品。因此，很多的厂商和研究机构开始基于SRAM和DRAM展开存内计算的研究。...但由于目前存储器和处理器的制造工艺不同，尚不能在处理性能和存储容量之间取得一个良好的平衡。...非易失性存储器包括自旋矩磁存储器STTRAM、相变存储器PCM、阻变存储器RRAM等，这些存储器的研究在近十几年也取得了较快的发展，容量不断增大，且具有对计算和存储的天然融合性，研究者们也开始考虑基于非易失性存储器构建存算一体系统的可能性
2022年全球半导体主要品类占比情况 存储器有所下降，但仍有26% 半导体存储器也是一个大类，它还可以进一步划分，主要分为：易失性（VM）存储器与非易失性（NVM）存储器。...顾名思义，电路断电后，易失性存储器无法保留数据，非易失性存储器可以保留数据。 这个其实比较好理解。学过计算机基础知识的童鞋应该还记得，存储分为内存和外存。...断电后，数据就没有了，属于易失性（VM）存储器。 而外存呢，也就是硬盘，存放了大量的数据文件。当计算机关机后，只要你执行了保存（写入）操作，数据就会继续存在，属于非易失性（NVM）存储器。...有些人认为，易失性存储器就是RAM，非易失性存储器就是ROM。其实，这是不严谨的，原因待会会讲。...█ 易失性存储器（VM） 在过去几十年内，易失性存储器没有特别大的变化，主要分为DRAM（动态随机存取存储器，Dynamic RAM）和SRAM（静态随机存取存储器，Static RAM）。
本章讨论经典的IPC：管道、FIFO、消息队列、信号量以及共享存储器 1 管道 管道是Unix系统IPC最古老的方式。...管道有下列两种局限性： （1） 历史上，它们是半双工的（即数据只能在一个方向上流动）。 （2） 它们只能在具有公共祖先的进程之间使用。...确实,FIFO的路径名存在于文件系统中。...int sem_flg; // 信号量操作标志，可选 IPC_NOWAIT、SEM_UNDO } 5 共享存储器 共享内存允许两个或更多个进程共享一个给定的存储区域...获取shmid对应的存储段描述结构shmid_ds并存储在参数buf所指向的内存中 IPC_SET 按buf所指向内存中的shmid_ds结构设置shmid对应的存储段描述结构（可以改变
相变随机闪存(PRAM) 手机、手提电脑等移动设备对存储器的要求，与服务器和台式电脑等截然不同。长期以来，人们对这些移动设备存储器的主要性能要求是低成本、低功耗以及非易失性。 ...例如，动态随机存储器成本低且能够随机访问，但遗憾的是存在易失性，即断电后会发生数据丢失；充当缓存的静态随机存储器读写速度快且能够随机访问，但缺点是成本较高；相比之下，闪存成本低且具有非易失性特点，然而苦于速度慢又无法随机访问...在现有的电子产品中，广泛使用的非易失性闪存有NOR和NAND两种：NOR闪存适合直接运行软件，但它的速度较慢，而且造价昂贵；NAND闪存容易大规模制造，更适合存储大容量文件，如MP3音乐文件等。...PRAM闪存则采用垂直二极管和三维晶体管结构，不需要在储存新数据前擦除旧数据，因而是非易失性的，也就是说，在电子设备关闭时仍能保存数据。 ...这样，在一次出行过程中，各种交通工具之间的转换问题、绕行和换乘引起的时间改变、不同地区之间的服务标准等问题，都可望得到最合理的解决。
容量大，成本较低，但速度比SSD慢，且易受物理冲击影响。固态驱动器（SSD）：使用闪存（NAND Flash）存储数据。没有机械移动部件，读写速度快，抗震性好，但写入次数有限，价格高于HDD。...可以作为RAM或SSD使用，填补了DRAM和SSD之间的性能差距。非易失性内存表达（NVMe）接口：专为SSDs设计的接口，通过PCI Express（PCIe）总线提供更高的传输速率和更低的延迟。...存储器层次结构的目的和优点：性能和成本的平衡：通过在快速但昂贵的存储器和慢速但便宜的存储器之间建立多级层次，计算机系统能够在成本和性能之间找到一个平衡点。...存储器层次结构是计算机架构设计中的一个关键概念，通过有效地组织存储资源，可以显著提高计算机系统处理大量数据时的效率和性能。2.练习1、在程序的执行过程中，Cache与主存的地址映射是由（ ）完成的。...程序员调度：程序员可以优化程序以提高Cache的使用效率，例如通过减少缓存未命中的情况来改进程序的局部性原理，但程序员并不直接参与Cache与主存之间的地址映射。C. 硬件自动：这是正确的选项。
不同进程之间共享的内存通常为同一段物理内存。进程可以将同一段物理内存连接到他们自己的地址空间中，所有的进程都可以访问共享内存中的地址。...共享内存没有任何的同步与互斥机制，所以要使用信号量来实现对共享内存的存取的同步。 下面就 Shared Memory 的IPC作以阐述与分析。...实际上共享内存是IPC通信当中传输速度最快的通信方式没有之一，理由很简单，客户进程和服务进程传递的数据直接从内存里存取、放入，数据不需要在两进程间复制，没有什么操作比这简单了。...mmap：mmap方式是将文件与进程地址空间进行映射，对实际物理内存影响小。mmap()系统调用使得进程之间通过映射同一个普通文件实现共享内存。...（2）缺点：共享内存没有提供同步机制，这使得我们在使用共享内存进行进程之间的通信时，往往需要借助其他手段来保证进程之间的同步工作。 在接下来的文章中，我将分享mmap、shm这两种方式创建共享内存。
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