操作系统 什么是内存
计算机内存可以定义为以二进制格式表示的一些数据的集合。根据不同的功能,内存可以分为各种类别。我们稍后会详细讨论每一种类别。
能够暂时或永久存储任何信息或数据的计算机设备称为存储设备。
数据是如何存储在计算机系统中的
为了理解内存管理,我们必须搞清楚数据是如何存储在计算机系统中的。
计算机只能理解二进制语言,即0或1。计算机首先将每个数据转换为二进制语言,然后将其存储到内存中。
这意味着如果我们有一行程序代码写成 int α = 10 那么计算机会将其转换成二进制语言,然后存储到内存块中。
下面是 int i = 10 的表示方式。
10 的二进制表示是 1010。 在这里,我们考虑32位系统,因此 int 的大小是2个字节,即16位。 一个内存块存储1位。 如果我们使用有符号整数,那么内存数组中最高有效位始终是一个有符号位。
有符号位的值为0表示正整数,而1表示负整数。 在这里,可以使用内存数组存储的值的范围是-32768到+32767。
好吧,我们可以通过使用无符号整数来扩大这个范围。在这种情况下,现在用来存储符号的位也将存储位值,因此范围将是0到65,535。
多道程序设计的需求
然而,CPU可以直接访问系统的主存储器、寄存器和高速缓存。程序始终在主存储器中执行。主存储器的大小对多道程序设计的程度产生了极大的影响。如果主存储器的大小大于CPU,那么CPU可以同时加载更多的进程到主存储器中,从而增加多道程序设计的程度以及CPU利用率。
Let's consider,
Process Size = 4 MB
Main memory size = 4 MB
The process can only reside in the main memory at any time.
If the time for which the process does IO is P,
Then,
CPU utilization = (1-P)
let's say,
P = 70%
CPU utilization = 30 %
Now, increase the memory size, Let's say it is 8 MB.
Process Size = 4 MB
Two processes can reside in the main memory at the same time.
Let's say the time for which, one process does its IO is P,
Then
CPU utilization = (1-P^2)
let's say P = 70 %
CPU utilization = (1-0.49) =0.51 = 51 %
因此,我们可以说如果内存大小增加,CPU利用率将会增加。