超全的深度剖析内存

对于内存，很多同学都是持有敬而远之的态度。在上大学的时候没有打牢基础，在平常也不关心内存的使用，这里给大家分享一些关于超全的深度剖析内存，希望对大家能有所帮助。

计算机硬件的五大组成单元

关于计算机硬件的组成，想必大家都不陌生：中央处理器(CPU)的控制单元与逻辑运算单元，输入单元，输出单元以及内存。

控制单元控制单元是整个CPU的指挥控制中心，由指令寄存器IR(Instruction Register)、指令译码器ID(Instruction Decoder)和操作控制器OC(Operation Controller)等组成，主要用来协调各个组件与各个单元之间的工作。

逻辑运算单元可以执行算术运算(包括加减乘数等基本运算及其附加运算)和逻辑运算(包括移位、逻辑测试或两个值比较)。相对控制单元而言，运算器接受控制单元的命令而进行动作，即运算单元所进行的全部操作都是由控制单元发出的控制信号来指挥的，所以它是执行部件。

输入单元将获得的数据传输给内存，CPU就可以对内存中的数据进行计算或者是判断，经过处理的数据同样被CPU写回内存中，最后数据才从内存传输到输出单元。

其实存储单元包括了缓存和寄存器组，是CPU中暂时存放数据的地方，里面保存着那些等待处理的数据，或已经处理过的数据，通常来说寄存器的大小决定了一次计算可使用的最大数值。CPU访问寄存器所用的时间要比访问内存的时间短。采用寄存器，可以减少CPU访问内存的次数，从而提高了CPU的工作速度。但因为受到芯片面积，集成度和造价所限，寄存器组的容量一般都不大。

地址总线，控制总线和数据总线

我们现在已经知道了所有CPU处理的数据都是从内存中读取到的，其实计算机的内存模型很简单，它被设计成了一个由M个连续的字节大小的存储单元组成的数组。每个存储单元都有一个唯一的物理地址(Physical Address, PA)。

既然CPU要从内存中读取数据，那么首先它需要确定的就是存储单元的地址，但是光知道数据存储的位置还是不够的。CPU还需要知道它是要在该存储单元读取还是写入数据，还需要知道它要操作多少字节的数据。

那么CPU是通过什么将地址信息，数据信息和控制信息传送给内存的呢?由于电子计算机能处理和传输的的信息都是电信号，因此计算机中有专门连接CPU和其它芯片的导线，这些导线就是我们常说的总线了。

从物理上来讲总线就是一根根导线的集合;从逻辑上来讲总线可以分为地址总线，控制总线和数据总线。

如何防止出现内存不足的问题

一次运行较少的程序可以有助于防止出现内存不足的问题并防止信息丢失。最好观察哪些程序显示内存不足状况的征兆并尽量不同时运行它们。

但是，运行有限数量的程序并不总是方便的或实际的。内存不足的征兆可能表示计算机需要更多的 RAM 来支持使用程序。以下是解决或防止出现内存不足的问题的推荐方法：

增加页面文件(虚拟内存)的大小

计算机第一次内存不足时，Windows 会自动尝试增加页面文件的大小，但是您也可以手动将其增加到由安装的 RAM 量确定的最大值。尽管增加页面文件的大小可以帮助防止出现内存不足的问题，但是它也会使您的程序运行速度更缓慢。由于计算机从 RAM 中读取信息的速度大于从硬盘(页面文件所在的硬盘)中读取的速度，因此使程序使用太多的虚拟内存将使其速度减慢。

安装更多 RAM

如果您看到内存不足的征兆或者如果 Windows 警告您关于内存不足的问题，请检查计算机附带的信息，或与计算机制造商联系以确定计算机兼容的 RAM 类型，然后安装更多的 RAM。若要安装 RAM，请检查制造商提供的信息。

有关详细信息，请参阅查明您计算机的 RAM 的数量。

确定程序是否过度使用内存

如果只要您运行某些程序，计算机就会出现内存不足，则这些程序中的一个或多个程序可能有内存泄露。若要停止内存泄露，需要关闭程序。为了修复内存泄露，您需要检查程序是否有更新或者与软件的发布者联系。

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