还记得我吗，我是阿Q，CPU一号车间的谁人阿Q。
今天忙里偷闲，来到厂里地址翻译部门转转，卖力这项事情的小黑正忙得满头大汗。
看到我的到来，小黑指着旁边的座椅示意让我坐下。
坐了好一会儿，小黑才从工位上忙完转过身来，“着实不好意思阿Q，今天活太多，没来得及招待你”
“刚忙什么呢，看你满头大汗的”，我问道。
“嗨，别提了，总是发现内存页面错误，不停地要通知操作系统那里去处置，真是眷念以前啊，没有这么多破事儿要管”，小黑叹了口吻。
我一听来了兴趣，“小黑你给我说说你们的事情呗，地址翻译是怎么一回事儿，为什么眷念以前呢？”
小黑调整了下坐姿，咕噜咕噜喝了几口水说道，“这话说来可就话长了”
接下来小黑最先给我讲起了历史故事······
8086
原来咱们的祖先叫8086，小黑还给我看了他的照片
那是一个单纯质朴的年月，虽然事情性能不高，不外谁人年月的程序都很简朴，我们的祖先一问世就成为了明星，称得上谁人时代的顶流了。
看到照片中的那些金属针脚了吗？那是我们CPU和外界打交道的触角，每一根都有差其余作用。
通过这些触角，CPU就可以跟内存打交道，获取指令和数据，辛勤的干活啦。
谁人年月，条件比较差，能拼集的就拼集，能共用的就共用。这不，你看祖先CPU的地址总线针脚和数据总线针脚就共用了。
祖先是一个16位的CPU，数据(Data)总线就有16位，一次性可以传输16个比特位。和地址(Address)总线拼集着一起共用，于是就取名AD0-AD15。
不外祖先的地址总线却不止16个，还多出了A16-A19整整4个呢！这样有20个地址线，可以寻址1MB的内存了！
然则祖先的寄存器都是16位的啊，只能存放16位的地址。不外他们很伶俐，发明晰一个叫分段式存储治理的方式，把内存划分为最大64KB的小块，为什么是64KB呢，由于16位地址最多只能寻址这么大了。然后又加了几个叫做段寄存器的器械，指向这些块的开头，这样，通过段地址+段内偏移地址的方式，就能接见更多的内存了。
32位时代
厥后啊，祖先的那点盘算能力越来越左支右绌，着实是跟不上时代了。家族中的年轻一代最先挑大梁，80286和80386CPU相继问世，尤其是80386，成为了划时代的存在。
到了80386时代，我们与外界通讯的引脚就更多了，而且变成了32位的CPU，谁人时刻，生活条件就变好了，地址线和数据线再也不用共享引脚了。
厥后，人类变得越来越贪心，想要一边听音乐，一边还要上网，同时还要编辑文档，这就同时需要运行多个程序。
这个时刻，有人发现了商机，开发了一个叫操作系统的器械，原来那些程序不再直接和我们CPU打交道了，而是和操作系统打交道，操作系统再和我们打交道，中间商赚差价说的就是他们！
操作系统这玩意儿很伶俐啊，通过时间片划分让我们CPU来轮流执行多个程序，一会儿让我们执行音乐播放，一会儿让我们执行浏览器程序，一会儿又让我们执行文档编辑程序。我们是无所谓啊，给什么代码不是代码啊，我们不挑，埋头苦干就是了。人类的反应速度跟我们就差得远了，他们还以为这些程序真的是同时执行的呢。
虚拟内存
不外随之而来泛起了一个大问题，这么多程序都要运行，人人挤在一个内存里，经常发生摩擦，冲突不停。
先祖们为了此事殚精竭虑，终于想出了一个好办法，一直沿用至今。
他们提出了一个虚拟地址的器械，所有程序使用的地址都是一个虚拟的地址，在真正和内存打交道的时刻，咱们CPU内部事情人员再给翻译成真实的内存地址，关于这事儿，内存那家伙一直被我们蒙在鼓里。
简述SpringCloud框架
这样一来，每个程序都可以用的是0x00000000到0xffffffff总共4GB这么大范围的地址空间，固然不会真的给他们那么多空间，内存那家伙总共才4GB呢，而是要按需申请分配。分配的单元是根据页来举行的，32位的CPU一个页是4KB。这些分配治理的累活就让操作系统来干了，中间商不能光拿利益不干正事，至于我们CPU，做好地址翻译的事情就好了。
为此，在我们寄存器内部专门添置了一个新的寄存器CR3，用来指向一个地址翻译查询字典，字典划分了两级目录。我们把一个32位的地址划分了3部门，前面两部门划分指向两级目录中的条目，用来定位这个地址在物理内存的哪个页面，最后一部门就是指向物理内存页面的偏移，这样就完成了地址的翻译事情。
每个历程有差其余地址空间，切换历程的时刻，把CR3的内容换一下就使用新历程的翻译字典，稀奇的利便。
我们把这种内存治理方式叫做分页式内存治理。
真信服先祖们的智慧，这样巧妙的把各个程序隔离开来，厥后我们把这种事情模式叫做保护模式，把之前那种直接使用真实内存地址的事情模式叫做实地址模式。
分页交流
人类变得越来越贪心，程序变得越来越多，对内存的需求也越来越大。随着这些程序都不停申请内存页面，内存空间很快就要耗尽了。
我们看在眼里，急在心里，厥后找操作系统协商，看看这问题该怎么办。
操作系统那家伙也不赖，想出了一个好办法。内存的巨细有限，然则硬盘给力啊，硬盘空间大的多，去硬盘上划一块区域来，把内存里长时间没有用到的页面给换到这块区域里去，然后做个符号。若是后面谁要接见谁人页面，咱们CPU就检查若是有这个符号，就发送一个页错误的中止信号告诉操作系统去把这个页面换回来。
通过我们之间的配合，解决了内存重要的危急。厥后我们把这个手艺叫做内存分页交流。
现在
时间过得很快，到了我们这一辈，内存变得更大了，16GB都是小case，32GB也很常见。
除了内存，我们CPU自己也更先进了，其余不说，你光看看咱们现在的引脚数那比先祖们那几辈就不可同日而语。
我们不仅从32位变成了64位，还从单核变成了多核，像我所在的CPU就有8个车间，8核并行执行，比起先祖谁人年月简直有云泥之别。
彩蛋
和小黑闲谈间，我们车间的老K突然泛起在了门口。
“阿Q原来你在这里，让我好找，赶忙回去吧，隔邻二号车间的虎子说我们改了他们的数据，上门来生事了······”
预知后事若何，请关注后续精彩······
往期热门回首
原创文章，作者：28x29新闻网，如若转载，请注明出处：https://www.28x29.com/archives/9207.html
28x29新闻网