内存管理

内存管理发展历程

一、 DOS时代：（单进程）同一时间只有一个进程运行 （也有一些特殊算法可以支持多进程）
二、 windows9x - 多个进程装入内存
问题：
1）内存不够用
2）互相打扰
三、为了解决这两个问题，诞生了现在的内存管理系统：虚拟地址 分页装入 软硬件结合寻址

1. 内存分页:分成固定大小的页框（page frame）最基本的分页大
   是4k。把程序（硬盘上）分成4k大小的块，用到哪一块加载哪一块。
   加载中，内存满就交换分区。
   流程举例：把进程分页后，记录到页表。之后告诉进程调度器有个进程要进入内存。假如程序入口在第三页，那么进程调度器会通知进程，先将第3页内容装入内存执行。在执行中，如果用到第4块，就把第四块装入。要是满了，进行交换分区（LRU算法，把最近最久没用的拿到SWAP分区【硬盘实现，速度慢】）

注： - LRU leetCode 146题 **哈希表（保证 查找操作O(1)） + 链表（保证 排序操作和新增操作O(1)）** 最终 链表--> 双向链表（保证 左边指针 指向右边块） - 所有涉及到缓存的，基本都是LRU（least recently used，最不常用算法），LFU

2. 虚拟内存（解决相互打扰问题）
   1）DOS Win31 … 可以互相干掉对方的内存
   2）为了保证互不影响 - 让进程工作在虚拟空间，程序中用到的空间地址不再是直接的物理地址，而是虚拟的地址，这样，A进程永远不可能访问到B进程的空间
   3）虚拟空间多大呢？寻址空间 - 64位系统 2 ^ 64，比物理空间大很多 ，单位是byte
   4）站在虚拟的角度，进程是独享整个系统 + CPU
   5）内存映射：偏移量 + 段的基地址 = 线性地址 （虚拟空间）
   6）线性地址通过 OS + MMU（硬件 Memory Management Unit）转换成物理地址
   【所以操作系统非常安全】
   

3. 缺页中断
   需要用到页面内存中没有，产生缺页异常（一种特殊中断），由内核处理并加载【慢】

ZGC

算法叫做 Colored Pointer
GC信息记录在指针上，不是记录在头部， immediate memory use
不支持32位，不支持指针压缩

42位指针 寻址空间4T JDK13 -> 16T 目前为止最大16T 2^44

CPU如何区分一个立即数 和 一条指令?
总线内部分为：数据总线 地址总线 控制总线

地址总线目前：48位 四位为颜色指针

颜色指针本质上包含了地址映射的概念