《深入浅出计算机组成原理》笔记五

内存映射

内存被分成固定大小的页，需要通过虚拟内存地址到物理内存地址的地址转换，才能到达实际存放数据的物理内存位置，程序看到的内存地址，都是虚拟内存地址。

多级页表

一个进程会有一个 4 级页表。通过 4 级页表索引，找到 4 级页表里面对应的条目。这个条目里存放的是一张 3 级页表所在的位置。4 级页面里面的每一个条目，都对应着一张 3 级页表，找到对应这张 3 级页表之后，用 3 级索引去找到对应的 3 级索引的条目。3 级索引的条目再会指向一个 2 级页表。同样的，2 级页表里可以用 2 级索引指向一个 1 级页表。而最后一层的 1 级页表里面的条目，对应的数据内容就是物理页号。在拿到了物理页号之后，可以用“页号 + 偏移量”的方式，来获取最终的物理内存地址。

TLB（地址变换高速缓冲）

TLB中存放了之前已经进行过地址转换的查询结果。当同样的虚拟地址需要进行地址转换的时候，可以直接在 TLB 里面查询结果，而不需要多次访问内存来完成一次转换。

机械硬盘

SSD 硬盘

缺点：耐用性机械硬盘要远强于 SSD。

DMA

DMA 技术就是在主板上放一块独立的芯片。在进行内存和 I/O 设备的数据传输的时候，不再通过 CPU 来控制数据传输，而直接通过 DMA 控制器。比如说，用千兆网卡或者硬盘传输大量数据的时候，如果都用 CPU 来搬运的话，肯定忙不过来，所以可以选择 DMAC。而当数据传输很慢的时候，DMAC 可以等数据到齐了，再发送信号，给到 CPU 去处理，而不是让 CPU 在那里等待。

零拷贝

通过 DMA，从硬盘直接读到操作系统内核的读缓冲区里面。根据 Socket 的描述符信息，直接从读缓冲区里面，写入到网卡的缓冲区里面。不需要cpu将数据从硬盘上，读到操作系统内核的缓冲区，在复制到内存中。