计算机系统基础：存储器映像和层次结构存储系统

"可执行文件的存储器映像-计算机系统基础第六章ppt" 本文将详细介绍计算机系统基础第六章的可执行文件的存储器映像，包括存储器概述、主存与CPU的连接及其读写操作、磁盘存储器、高速缓冲存储器、虚拟存储器、IA-32/Linux中的地址转换等内容。 首先，我们来看一下可执行文件的存储器映像。可执行文件中有许多不同的段，包括代码段、数据段、bss段、rodata段、.symtab段、.debug段、.line段、.init段、.strtab段等。这些段的排列顺序是根据程序的执行顺序来定的。例如，代码段通常位于最开始的位置，因为CPU在执行指令时需要从代码段中取指令。 在存储器中，还有一个非常重要的概念——栈。栈是主存中的一个区域，用于存储函数调用时的参数和返回地址。在函数调用时，CPU会将参数压入栈中，然后将返回地址压入栈中。这样，当函数返回时，CPU可以从栈中取出返回地址，继续执行下一条指令。 在存储器中，还有一个虚拟地址空间的概念。虚拟地址空间是操作系统为每个进程提供的一个独立的地址空间，用于存储进程的代码、数据和堆栈等。虚拟地址空间的大小是一个固定的值，例如，在IA-32架构中，虚拟地址空间的大小是4GB。虚拟地址空间的映射到物理地址空间的过程称为地址转换。 在IA-32/Linux中的地址转换过程中，首先将逻辑地址转换为线性地址，然后将线性地址转换为物理地址。这个过程涉及到多个部件的协调，包括MMU、TLB、页表等。 在高速缓冲存储器（cache）中，程序访问的局部性是一个非常重要的概念。局部性是指程序在执行过程中，经常访问的一些数据或指令的特性。cache的基本工作原理是将程序访问的局部性数据或指令缓存到cache中，以提高程序的执行速度。 在磁盘存储器中，数据是存储在磁盘上的。磁盘存储器的读写操作是通过磁盘控制器来完成的。磁盘存储器的访问速度相对较慢，因此，通常用于存储大量的数据。 在层次结构存储系统中，存储器可以分为多个层次，包括寄存器、高速缓冲存储器、主存、磁盘存储器等。每个层次的存储器都有其特点和优缺点。例如，寄存器的访问速度非常快，但容量很小；高速缓冲存储器的访问速度较快，但容量也较小；主存的访问速度较慢，但容量较大；磁盘存储器的访问速度最慢，但容量最大。 在计算机系统基础第六章中，我们还学习了虚拟存储管理的基本概念和实现原理。虚拟存储管理是操作系统管理存储器的方式之一，用于提供一个大的虚拟地址空间，以满足程序的需求。 本文详细介绍了计算机系统基础第六章的可执行文件的存储器映像，包括存储器概述、主存与CPU的连接及其读写操作、磁盘存储器、高速缓冲存储器、虚拟存储器、IA-32/Linux中的地址转换等内容。这些内容对于理解计算机系统的工作原理和实现程序的执行过程非常重要。