iOS開發(fā)中的內(nèi)存分配與分區(qū)
關(guān)于RAMROM
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201808/385952.htmRAM與ROM就是具體的存儲空間,統(tǒng)稱為存儲器。
RAM(random access memory):運(yùn)行內(nèi)存,CPU可以直接訪問,讀寫速度非常快,但是不能掉電存儲。它又分為:
動態(tài)DRAM,速度慢一點(diǎn),需要定期的刷新(充電),我們常說的內(nèi)存條就是指它,價格會稍低一點(diǎn),手機(jī)中的運(yùn)行內(nèi)存也是指它。
靜態(tài)SRAM,速度快,我們常說的一級緩存,二級緩存就是指它,當(dāng)然價格高一點(diǎn)。
ROM(read only memory):存儲性內(nèi)存,可以掉電存儲,例如SD卡、Flash(機(jī)械磁盤也可以簡單的理解為ROM)。用的多的:NandFlash,還有NorFlash,現(xiàn)在用的已經(jīng)比較少了(兩者主要區(qū)別是前者空間大,便宜,后者可以直接運(yùn)行程序,讀取速度快)。
由于RAM類型不具備掉電存儲能力(即一停止供電數(shù)據(jù)全沒了,從新上電后全是亂碼,所以需要初始化),所以app程序一般存放于ROM中。RAM的訪問速度要遠(yuǎn)高于ROM,價格也要高。
RAM與ROM協(xié)同工作
由于RAM不能掉電存儲,所以我們的APP程序,刷機(jī)包,下載的文件等等,都是在ROM里面存儲的。
手機(jī)里面使用的ROM基本都是NandFlash,CPU是不能直接訪問的,而是需要文件系統(tǒng)/驅(qū)動程序(嵌入式中的EMC)將其讀到RAM里面,CPU才可以訪問。另外,RAM的速度也比NandFlash快。
內(nèi)存分區(qū):可以分為5個區(qū)
說到內(nèi)存分區(qū),內(nèi)存即指的是RAM。
棧區(qū)(stack): 這個一般由編譯器操作,或者說是系統(tǒng)管理,會存一些局部變量,函數(shù)跳轉(zhuǎn)跳轉(zhuǎn)時現(xiàn)場保護(hù)(寄存器值保存于恢復(fù)),這些系統(tǒng)都會幫我們自動實(shí)現(xiàn),無需我們干預(yù)。 所以大量的局部變量,深遞歸,函數(shù)循環(huán)調(diào)用都可能耗盡棧內(nèi)存而造成程序崩潰 。
堆區(qū)(heap): 一般由程序員管理,比如alloc申請內(nèi)存,free釋放內(nèi)存。我們創(chuàng)建的對象也都放在這里。
全局區(qū)(靜態(tài)區(qū) static):全局變量和靜態(tài)變量的存儲是放在一塊的,初始化的全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域, 未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域。程序結(jié)束后有系統(tǒng)釋放。注意:在嵌入式系統(tǒng)中全局區(qū)又可分為未初始化全局區(qū):.bss段和初始化全局區(qū):data段。舉例:int a;未初始化的。int a = 10;已初始化的。
常量區(qū):常量字符串就是放在這里的,還有const常量。
代碼區(qū):存放代碼,app程序會拷貝到這里,程序不是在ROM里面存儲嗎?看下面的舉例
圖中各個區(qū)并不連續(xù)
memZonepic01.png
程序運(yùn)行舉例(CPU RAM ROM之間協(xié)同)
首先了解下:虛擬內(nèi)存與物理內(nèi)存。
手機(jī)上的所有程序都是依托操作系統(tǒng),運(yùn)行在虛擬內(nèi)存上的,每一個APP都會以為自己擁有所有的虛擬內(nèi)存。比如一個手機(jī),它是32位操作系統(tǒng)(一般也是32位總線),真實(shí)的物理內(nèi)存為2G,那么他的尋址空間為4G(2的32次方),對于APP來說,它覺得自己擁有4G的內(nèi)存,雖然這是不可能的(或者說同一時間是不可能的),但是,操作系統(tǒng)只要保證APP當(dāng)時用到的地址空間有真實(shí)的物理地址對應(yīng)就可以,APP也不需要知道那對應(yīng)的2G真實(shí)物理內(nèi)存具體在哪里。不要求4G的虛擬內(nèi)存同一時間都有真實(shí)的物理內(nèi)存相對應(yīng),當(dāng)然那也是不可能的,因為只有2G物理內(nèi)存。
在下面的舉例中,只考慮虛擬內(nèi)存
當(dāng)我們點(diǎn)擊手機(jī)屏幕APP的Icon啟動一個APP(例如微信)時,操作系統(tǒng)會為微信開辟4G的虛擬內(nèi)存空間(開辟真實(shí)的物理內(nèi)存,對應(yīng)一部分到4G的虛擬內(nèi)存),操作系統(tǒng)會把存儲在ROM里面微信的部分代碼(受空間所限,不可能全部拷貝),拷貝到上一步開辟的4G內(nèi)存空間的代碼區(qū),如上圖,然后CPU就可以訪問RAM來運(yùn)行微信的程序了 。
假設(shè)通過微信我們下載了一個100M的視頻,那么會從服務(wù)器一點(diǎn)一點(diǎn)的下載到RAM,然后再從RAM寫到ROM存儲。這樣才能保證,我們關(guān)掉微信并再次打開時視頻還在。假設(shè)隔一段時間,我們要看視頻,程序會將它從ROM讀到RAM然后解碼播放。
memZonepic002.png
編程注意
當(dāng)一個app啟動后,代碼區(qū),常量區(qū),全局區(qū)地址已固定,因此指向這些區(qū)的指針不會為空而產(chǎn)生崩潰性的錯誤。而堆區(qū)和棧區(qū)是時時刻刻變化的(堆的創(chuàng)建銷毀,棧的彈入彈出),所以當(dāng)使用一個指針指向這兩個區(qū)里面的內(nèi)存時,一定要注意內(nèi)存是否已經(jīng)被釋放,否則會產(chǎn)生程序崩潰(編程中很常見)。
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