地址

进程如何使用内存 进程是操作系统资源分配的最小单元。操作系统分配给进程的内存空间中包含五种段：数据段、代码段、BSS、堆、栈。 数据段 ：存放程序中的静态变量和已初始化且不为零的全局变量。 代码段 ：存放可执行文件的操作指令，代码段是只读的，不可进行写操作。这部分的区域在运行前已知其大小。 BSS段 ( Block Started By Symbol)：存放未初始化的全局变量，在变量使用前由运行时初始化为零。 堆 ：存放进程运行中被动态分配的内存，其大小不固定。 栈 ：存放程序中的临时的局部变量和函数的参数值。 内存区域中以上五个段的组织形式： 逻辑地址、相对地址与物理地址 逻辑地址 ： 与当前数据在内存中的物理分配地址无关的访问地址，在执行对内存的访问之前必须转化为物理地址。 相对地址 ： 特殊的逻辑地址，相对于某些已知点的存储单元。 物理地址 ：数据在主存中的实际位置 内存管理技术 几种内存管理技术整理 技术 简要说明 优点 缺点 固定分区 主存被分为很多大小固定的分区，进程可以装载到大于等于自身大小的分区。 实现简单 1. 有内部碎片 2. 活动进程的数目是固定的 动态分区 分区是被动态创建的，进程可以装载到正好等于自身大小的分区。 没有内部碎片，内存使用更完全 有外部碎片，需要压缩外部碎片 简单分页 主存被分为很多大小相同的帧，进程被分为很多与帧大小相同的页。要装入一个进程

分页转换功能由驻留在内存中的表来描述，该表称为页表（page table），存放在物理地址空间中。页表可看做简单的220个物理地址数组。线性到物理地址的映射功能可以简单地看做进行数组查找。线性地址的高20位构成这个数组的索引值，用于选择对应页面的物理（基）地址。线性地址的低12位给出了页面中的偏移量，加上页面的基地址最终形成对应的物理地址。由于页面基地址对齐在4K边界上，因此页面基地址的低12位肯定是0。这意味着高20位的页面基地址和12位偏移量连接组合在一起就能得到对应的物理地址。 页表中每个页表项的大小为32位。由于只需要其中的20位来存放页面的物理基地址，因此剩下的12位可用于存放诸如页面是否存在等的属性信息。如果线性地址索引的页表项被标注为存在的，则表示该项有效，我们可以从中取得页面的物理地址。如果页表项中信息表明（说明、指明）页不存在，那么当访问对应物理页面时就会产生一个异常。 1．两级页表结构 页表含有2^20（1M）个表项，而每项占用4B。如果作为一个表来存放的话，它们最多将占用4MB的内存。因此为了减少内存占用量，80x86使用了两级表。由此，高20位线性地址到物理地址的转换也被分成两步来进行，每步使用（转换）其中的10bit。 第一级表称为页目录（page directory）。它被存放在1页4K页面中，具有2^10（1K）个4B长度的表项

C语言中，任何一个变量都必须占有一个地址，而这个地址空间内的0-1代码就是这个变量的值。不同的数据类型占有的空间大小不一，但是他们都必须有个地址，而这个地址就是硬件访问的依据，而名字只是提供给程序员的一种记住这个地址的方便一点的方法。但是，不同的变量在机器中都是0-1代码，所以，我们不能简单的通过检查一个值的位来判断它的类型。 例如，定义如下： int a; float b; double c; long double d; ( 假设它们所占的字节分别是 4 、 8 、 8 、 10 ，而且连续存储于某个地址空间，起始地址是 100 ，则我们可以得到如下内存分布 ) a变量就是由以地址100开始到103结束的4个字节内存空间内的0-1代码组成。b变量则是由以地址104开始到112结束的8个字节内存空间内的0-1代码组成。而在机器中，这些内存都是连续的0-1代码，机器并不知道100~103是整型而104~111是float型，所有这些类型都是编译器告知的。当我们用a时，由于前面把a定义为int型，则编译器知道从a的地址开始向后取4个字节再把它解释成int型。那么(float)a，就是先按照int类型取出该数值，再将该数值按照int to float的规则转换成float型。所以强制类型转换就是按照某个变量的类型取出该变量的值，再按照***to***的规则进行强制转转换。如果是(类型名

通信协议中的地址对齐数 地址对齐数这个东西，实际上并不陌生了，在接触struct结构体的时候就遇到了，在这里也不多赘述，主要聊聊在通信协议中因为地址对齐数遇到的问题。 对于UDP/TCP通信，除了可以传递“行文本”之外，同样可以传递“字节流”。 Qt中常用的字节流就是QByteArray，通常采用的方式是： 结构体 <=> QByteArray 通常实现的是结构体和字节流的相互转化，这点不多说，我准备下一篇博客介绍一下这个转化过程，现在聊一聊转化过程中遇到的坑。 结构体因为“地址对齐数”的原因，可能会出现部分空间空着不使用的情况，如下面的结构体： struct StTest { int iNum1 ; char chNum ; int iNum2 ; } ; 根据地址对齐数可以知道，这个结构体的大小为12个字节，其中char类型的在这里也是占用了4个字节，但是实际上char类型仅仅占用1个字节，这就导致了3个字节的空间是空着的，虽然空着，但也是占用着内存。 一般的通信协议的制定人员，都会考虑到这一点，使其充分利用空间，不会出现中间空的的情况。 但是，在今天，我发现我手上的一份通信协议中出现了非常智障的行为，就是没有考虑到地址对齐数（或者说他也没有其他的解决方案）导致的如果采用普通的结构体定义，会出现内存位不匹配的情况。 对于这个问题，我也是苦思冥想了好久，没找到合适的解决方案

数据库设计三大范式 数据库设计的三大范式 为了建立冗余较小、结构合理的数据库，设计数据库时必须遵循一定的规则。在关系型数据库中这种规则就叫做范式。 范式就是符合某一种设计要求的总结，要想设计一个结构合理的关系型数据库，必须满足一定的范式。 在实际开发中最常见的设计范式有三个： 1、第一范式（确保每列保持原子性） 第一范式是最基本的范式。如果数据库表中的 所有字段值都是不可分解的原子值，就说明该数据库满足第一范式。 第一范式的合理遵循需要根据系统给的实际需求来确定。比如某些数据库系统中需要用到“地址”这个属性，本来直接将“地址”属性设计成为一个数据库表的字段就行，但是如果系统经常访问“地址”属性中的“城市”部分，那么一定要把“地址”这个属性重新拆分为省份、城市、详细地址等多个部分来进行存储，这样对地址中某一个部分操作的时候将非常方便，这样设计才算满足数据库的第一范式。如下图。 上图所示的用户信息遵循第一范式的要求，这样对用户使用城市进行分类的时候就非常方便，也提高了数据库的性能。 2、第二范式（确保表中的每列都和主键相关） 第二范式在第一范式的基础上更进一层，第二范式需要确保数据库表中每一列都和主键相关，而不能只与主键的某一部分相关（主要针对联合主键而言）。也就是说在一个数据库表中，一个表中只能保存一种数据，不可以把多种数据保存在同一张数据库表中。 比如要设计一个订单信息表

1.指令系统中采用不同的寻址方式的目的是： 缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程灵活性 2.一地址指令中，除地址译码指明的一个操作数外，另一个数用（ 隐含寻址 ）的方式 4.操作数在寄存器中的寻址方式是（寄存器直接寻址） 5.寄存器间接寻址 方式中，操作数存于（ 主存单元 ）（ 寄存器指明操作数在主存中的地址 ） 7.基址寄存器寻址方式中，操作数的有效地址是（ 基址寄存器BR内的值加上形式地址 ） 8.采用基址寻址，基址寄存器内容有 操作系统 确定，在 程序中不能改变 9.采用变址寻址，变址寄存器（ IX ）内容有用户确定，在程序执行过程中 可以改变 10.堆栈的出栈和入栈操作是相反的，入栈是先 （A）到Msp然后sp-1到sp （注意， 栈顶的地址要比下面的地址都要小 ）， 出栈是sp+1到sp，然后再（A）到Msp 13.寻址方式中，立即寻址快于直接寻址快于间接寻址 14.扩展操作码的目的是： 增加指令数（特征位） 16.子程序 调用 指令完整的功能是：（ 改变程序计数器的值和堆栈指针sp的值 ） 17.子程序返回指令完整的功能是：（ 从堆栈中恢复程序技术器的值 ） 二.填空题 1.在直接寻址中，操作数的有效地址是X，间接寻址中：（X）相对寻址中（ PC）+ X ，基址寻址中 （BR）+ X，变址寻址中（IX）+ X 2.条件转移，无条件转移，子程序调用都属于（ 程序控制或跳转

第二节课 寄存器 1. 寄存器的定义： 进行信息储存的器件，是CPU中程序员可以读写的部件，通过改变各种寄存器中的内容来实现对CPU的控制 2. 寄存器的种类： 本节课学习通用寄存器和段寄存器 2.1 通用寄存器 8086CPU中，所有的寄存器都是16位的，可以存放两个字节。AX,BX,CX,DX这四个寄存器通常用来存放一般性的数据，被称为通用寄存器。 8086CPU的上一代CPU中的寄存器都是8位的，为了保证兼容，AX,BX,CX,DX这四个寄存器都可以分为两个8位的小寄存器来用。8086CPU可以一次性处理字节和字，字节(byte)是8个bit组成；字(word)是由两个字节组成（高位字节和低位字节） 例如，AX分为AH和AL （高位和低位）AH为高8位，从00H到FFH，AL为低8位，从00H到FFH。两个按照AX=AH*100H+AL组合在一起。但是在对于AL、AH的单独运算中，产生进位是不予考虑的，比如单独对AL做加法，产生的进位不会加到AH里面，AH的进位也不予添加（超出AX范围了）。但是对于AX的计算考虑在AX范围内的进位，超出AX范围不考虑（直接舍去）。 2.2 物理地址和计算物理地址的方法 CPU访问内存单元，需要给出内存单元的地址，这个唯一的地址为物理地址。 8086CPU为16位结构的CPU机，意味着运算器一次性最多能处理16位的数据，寄存器的最大宽度为16

1．通用寄存器 （1）数据寄存器 数据寄存器共有4个寄存器AX、BX、CX、DX，用来保存操作数或运算结果等信息。 AX寄存器称为累加器。使用频度最高，用于算术、逻辑运算以及与外设传送信息等。 BX寄存器称为基址寄存器。常用于存放存储器地址。 CX寄存器称为计数器。一般作为循环或串操作等指令中的隐含计数器。 DX寄存器称为数据寄存器。常用来存放双字数据的高16位，或存放外设端口地址。 （2）变址和指针寄存器 变址和指针寄存器包括SI、DI、SP、BP 4个16位寄存器，主要用于存放某个存储单元的偏移地址。 SI是源变址寄存器。 DI是目的变址寄存器，在字符串操作中，SI和DI都具有自动增量或减量的功能。 SP为堆栈指针寄存器，用于存放当前堆栈段中栈顶的偏移地址。 BP为基址指针寄存器，用于存放堆栈段中某一存储单元的偏移地址。 2．段寄存器 8086 CPU的4个16位的段寄存器分别称为代码段寄存器CS，数据段寄存器DS，堆栈段寄存器SS，附加数据段寄存器ES。段寄存器用来确定该段在内存中的起始地址。 代码段用来存放程序的指令序列。CS存放代码段的段首址，指令指针寄存器IP指示代码段中指令的偏移地址。 3．指令指针 8086 CPU中的指令指针IP，它总是保存下一次将要从主存中取出指令的偏移地址，偏移地址的值为该指令到所在段段首址的字节距离。在目标程序运行时

寄存器 一个典型的CPU由运算器、控制器、寄存器等器件组成，这些器件靠内部总线相连。（外部总线是上一篇博客说的内存总线，数据总线，控制总线） 内部总线实现CPU内部各个器件之间的联系。 外部总线实现CPU和主板上其它器件的联系。 CPU中主要的部件是寄存器，寄存器是CPU中我们可以使用指令读写的部件（通过改变各种寄存器的内容来实现对CPU的控制） 不同的CPU寄存器的个数也不同，8086CPU有14个寄存器 它们的名称为：AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP、IP、CS、SS、DS、ES、PSW。 1、通用寄存器 a.简介 8086CPU所有的寄存器都是16位的，可以存放两个字节。（1Byte=8bit） AX、BX、CX、DX 通常用来存放一般性数据被称为 通用寄存器。 一个16位寄存器所能存储的数据的最大值为： 2 16 -1 。 示例： 数据：20000 二进制表示：0100111000100000 在寄存器AX中的存储： 四个寄存器都可以分为 两个独立的8位寄存器 使用。 AX可以分为AH和AL； BX可以分为BH和BL；CX可以分为CH和CL； DX可以分为DH和DL。 AX的低8位（0位~7位）构成了 AL寄存器 ，高8位（8位~15位）构成了 AH寄存器 ，它们都是可以独立使用的8位寄存器。一个8位寄存器所能存储的数据的最大值是2 8 -1。 b.汇编指令

第一章需要补充说明的是内存地址空间，对CPU来说，系统中的所有存储单元都处于一个统一的逻辑存储器中，它的容量受CPU寻址能力的限制，这个逻辑存储器就是我们所说的内存地址空间。这个概念比较抽象，需要进行一些编程实践增加更感性的认识。 在CPU中，有四种主要的部件。运算器，控制器，寄存器，内部总线。这里的内部总线用于CPU内部进行各种信息的传递，与第一章所讲的控制总线，数据总线，地址总线不同，第一章所描述的总线属于外部总线，作为CPU与外部期间进行信息传递的通路。运算器用于各种信息的处理，寄存器用于信息的处理，控制器用于控制信息的处理。对于利用汇编编程来说，寄存器是主要操作的部件，不同的CPU中寄存器的个数和种类是不同的。 8086CPU所有的寄存器都是16位的，可以存放两个字节，一个字节8位。AX、BX、CX、DX 通常用来存放一般性数据被称为通用寄存器。通用寄存器（重点）8086上一代CPU中的寄存器都是8位的，为保证兼容性，这四个寄存器都可以分为两个独立的8位寄存器使用。AX可以分为AH和AL；BX可以分为BH和BL；CX可以分为CH和CL； DX可以分为DH和DL。 AX的低8位（0位~7位）构成了AL寄存器，高8位（8位~15位）构成了AH寄存器。AH和AL寄存器是可以独立使用的8位寄存器，如果当成是8位寄存器使用，那么他们就是独立的，没有任何关系。