內存管理是我們在學習軟件編程開發語言的時候會提到的一個功能，而今天我們就先來了解一下，內存管理中內存的定義與結構。

1、什么是內存

內存(Memory)是計算機中重要的部件之一，它是程序與CPU進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在內存中進行的，因此內存對計算機的影響非常大，內存又被稱為主存，其作用是存放CPU中的運算數據，以及與硬盤等外部存儲設備交換的數據。只要計算機在運行中，CPU就會把需要運算的數據調到主存中進行運算，當運算完成后CPU再將結果傳送出來，主存的運行也決定了計算機的穩定運行。

2、內存的物理結構

內存的內部是由各種IC電路組成的，它的種類很龐大，但是其主要分為三種存儲器

隨機存儲器(RAM)：內存中重要的一種，表示既可以從中讀取數據，也可以寫入數據。當機器關閉時，內存中的信息會丟失。

只讀存儲器(ROM)：ROM一般只能用于數據的讀取，不能寫入數據，但是當機器停電時，這些數據不會丟失。

高速緩存(Cache)：Cache也是我們經常見到的，它分為一級緩存(L1Cache)、二級緩存(L2Cache)、三級緩存(L3Cache)這些數據，它位于內存和CPU之間，是一個讀寫速度比內存更快的存儲器。當CPU向內存寫入數據時，這些數據也會被寫入高速緩存中。當CPU需要讀取數據時，會直接從高速緩存中直接讀取，當然，如需要的數據在Cache中沒有，CPU會再去讀取內存中的數據。

3、內存和磁盤的關系

我們大家知道，計算機的五大基礎部件是存儲器、控制器、運算器、輸入和輸出設備，其中從存儲功能的角度來看，可以把存儲器分為內存和磁盤，我們上面介紹過內存，下面就來介紹一下磁盤以及磁盤和內存的關系

4、程序不讀入內存就無法運行

計算機主要的存儲部件是內存和磁盤。磁盤中存儲的程序必須加載到內存中才能運行，在磁盤中保存的程序是無法直接運行的，這是因為負責解析和運行程序內容的CPU是需要通過程序計數器來指定內存地址從而讀出程序指令的。

5、磁盤緩存

我們上面提到，磁盤往往和內存是互利共生的關系，相互協作，彼此持有良好的合作關系。每次內存都需要從磁盤中讀取數據，必然會讀到相同的內容，所以一定會有一個角色負責存儲我們經常需要讀到的內容。我們大家做軟件的時候經常會用到緩存技術，那么硬件層面也不例外，磁盤也有緩存，磁盤的緩存叫做磁盤緩存。

磁盤緩存指的是把從磁盤中讀出的數據存儲到內存的方式，這樣一來，當接下來需要讀取相同的內容時，就不會再通過實際的磁盤，而是通過磁盤緩存來讀取。某一種技術或者框架的出現勢必要解決某種問題的，那么磁盤緩存就大大改善了磁盤訪問的速度。

6、虛擬內存

虛擬內存是計算機系統內存管理的一種技術。它使得應用程序認為它擁有連續可用的內存(一個完整的地址空間)，但是實際上，它通常被分割成多個物理碎片，還有部分存儲在外部磁盤管理器上，必要時進行數據交換。

通過借助虛擬內存，在內存不足時仍然可以運行程序。例如，在只剩5MB內存空間的情況下仍然可以運行10MB的程序。由于CPU只能執行加載到內存中的程序，因此，虛擬內存的空間就需要和內存中的空間進行置換(swap)，然后運行程序。

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總結

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