内存和磁盘都是计算机中的存储部件,但它们的工作机制和特性有所不同。内存利用电流进行高速存储,但由于成本较高所以容量有限;而磁盘则是通过磁效应实现数据存储,虽然速度较慢但价格相对低廉,可提供大量存储空间。程序以存储程序方式保存在磁盘等存储设备中,并按照指令顺序被读入内存运行,因为CPU需要通过内部的程序计数器来指定内存地址,才能执行相应的指令。
为了提高磁盘数据的访问速度,系统引入了磁盘缓存这一概念。磁盘缓存是指将从磁盘读出的数据暂时存放在内存中,当再次需要同一数据时,可以直接从内存(即磁盘缓存)中获取,从而避免频繁地与低速磁盘交互,大幅提升数据访问效率。
虚拟内存是另一种体现内存和磁盘关系的技术。它是一种将部分磁盘空间当作额外的内存使用的方法,当实际物理内存不足时,操作系统会自动在磁盘上创建一个“假想”的内存区域,通过内存页面的换入换出,使得即使物理内存较小也能运行较大的程序。
第五章还介绍了节约内存的编程方法,例如通过使用动态链接库(DLL文件)共享函数和数据,以及采用_stdcall调用来减小程序体积,但这部分内容没有详细展开具体的操作步骤。
此外,第五章讲述了磁盘的物理结构,磁盘表面被划分为多个扇区,其中扇区是磁盘读写的最小物理单位,但在逻辑层面,文件系统的读写单位通常为簇,不同的文件不能存储在同一簇内,因此即使是极小的文件也会占用至少一个簇的空间。
总的来说,在阅读第五章后,我们对内存与磁盘的关系有了更深入的理解,明白了磁盘缓存作为内存与磁盘之间桥梁的角色,以及虚拟内存如何弥补物理内存不足的问题。磁盘缓存就像是更快捷的交通工具,帮助提升数据读取速度,而虚拟内存则是在必要时把磁盘空间当作内存使用。对于栈清理方法,虽然理解不够透彻,但也意识到其有助于减少程序所占用的空间。最后,了解到簇是磁盘存储的基本逻辑单位,而非之前的扇区概念,这些收获加深了我们对计算机存储原理的认识。
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