運行記憶體

運行記憶體

運行記憶體,也稱作主存,是指程式運行時需要的記憶體,只能臨時存儲數據用於與CPU交換高速快取數據,一般多指隨機存取存儲器(Random Access Memory,RAM)。

運行記憶體的大小直接決定了系統能運行多少程式,運行記憶體越大,系統運行程式越快。記憶體的發展與處理器工藝與系統最佳化程度是密切相關的。 如果處理器性能本身跟不上,或是系統最佳化效果不佳,就算是配備了更大的記憶體也是一種資源浪費。

基本介紹

  • 中文名:運行記憶體
  • 外文名:Running Memory
  • 別名隨機存取存儲器
  • 定義程式運行時需要的記憶體
  • 影響因素:處理器工藝與系統最佳化程度
  • 改進方法:虛擬存儲器
隨機存取存儲器,使用情況,手機運行記憶體,

隨機存取存儲器

存儲陣列中任意位置的存儲單元都能以隨機次序迅速地寫入和讀出數據的存儲器。是計算機保存作業系統、應用程式和用戶數據的地方,與硬碟或其他存儲設備不同,它可以使處理器更為迅速獲得數據,但是關機後在RAM中存儲的數據將全部丟失。用戶再次開機時,計算機將自動將作業系統和其他檔案(通常由硬碟)再次裝載入RAM。RAM類似於人的短期記憶,硬碟類似於人的長期記憶。短期記憶針對當前的工作,可以同時存儲許多數據。長期記憶可被短期記需要刷新。具有以下特點:
隨機存取
所謂“隨機存取”,指的是當存儲器中的訊息被讀取或寫入時,所需要的時間與這段信息所在的位置無關。相對地,有串列訪問存儲器包括順序訪問存儲器(如磁帶)和直接訪問存儲器(如磁碟)。
易失性
當電源關閉時RAM不能保留數據。如果需要保存數據,就必須把它們寫入一個長期的存儲設備中(例如硬碟)。RAM和ROM相比,兩者的最大區別是RAM在斷電以後保存在上面的數據會自動消失,而ROM則不會。
較高的訪問速度
現代的隨機存取存儲器幾乎是所有訪問設備中寫入和讀取速度最快的,訪問延遲也和其他涉及機械運作的存儲設備(如硬碟、光碟驅動器)相比,也顯得微不足道。但速度仍然不如作為CPU快取用的SRAM。
現代的隨機存取存儲器依賴電容器存儲數據。電容器充滿電後代表1(二進制),未充電的代表0。由於電容器或多或少有漏電的情形,若不作特別處理,電荷會漸漸隨時間流失而使數據發生錯誤。刷新是指重新為電容器充電,彌補流失了的電荷。DRAM的讀取即有刷新的功效,但一般的定時刷新並不需要作完整的讀取,只需作該晶片的一個列(Row)選擇,整列的數據即可獲得刷新,而同一時間內,所有相關記憶晶片均可同時作同一列選擇,因此,在一段期間內逐一做完所有列的刷新,即可完成所有存儲器的刷新。需要刷新正好解釋了隨機存取存儲器的易失性。
對靜電敏感
正如其他精細的積體電路,隨機存取存儲器對環境的靜電荷非常敏感。靜電會干擾存儲器內電容器的電荷,引致數據流失,甚至燒壞電路。故此觸碰隨機存取存儲器前,應先用手觸摸金屬接地。
RAM可被分為兩大類:主存,它用於保存各種處理器需要使 用的數據,可以加快計算機的運算速度;顯存,它用於保存將要顯示在顯示器上的圖形信息,可以使顯示速度大大加快。主存又可以被分為SRAM和DRAM兩種。SRAM 是一種價格比較貴的存儲器,而且占用的物理空間比較大,難於集成,但是因為它不用刷新,所以訪問速度快。SRAM通常用於一級 快取和二級快取。DRAM因為使用電容,所以必須間隔一定時間對其內容進行刷新,否則內部的數據就會丟失。對DRAM來說,在每次讀取實際上是一次放電,都必須對電容進行充電,保證其內容的有效性,即使不對它進行讀取,每15毫秒也需要對它進行一次刷新,它的價格是RAM中最便宜的。

使用情況

計算機運行時,計算機的主記憶體按照被使用情況可分類為:
可利用(Available)物理記憶體:可立即分配給程式使用的記憶體。包括:
空閒(Free)物理記憶體:完全未被使用,內容為全0
快取(Cached)物理記憶體
備用(standby)物理記憶體:作業系統預先把可能要用到的硬碟數據載入所占用的記憶體,還沒被用戶進程所使用,因此可隨時丟棄從新初始化為0.
已修改(modified)物理記憶體:已被修改過的caching用途的記憶體,可在任意時刻寫回硬碟檔案(不是分頁檔案)然後被重用。由於硬碟I/O,已修改(modified)物理記憶體不能計入空閒(Free)物理記憶體。
被使用(used)物理記憶體:已經被進程使用的記憶體。
用戶進程使用的物理記憶體,即工作集(Working set)。Working Set包含了可能被其他程式共享的記憶體, 例如DLL。所以所有進程的Working Set加起來有可能大於實際的被使用(used)的物理記憶體。Private Bytes是只被本進程提交(commit)的虛擬地址空間,不包括其他進程共享的記憶體。Virtual Byte是整個進程占用的全部虛擬地址空間。32位Windows用戶模式下,進程最大可以使用2GiB,可以通過修改Boot.ini檔案擴展為最大可以使用到3GiB。task manager中的Memory Usage對應的是working set, VM Size對應的是private bytes。
核心進程使用的物理記憶體
分頁的核心進程使用的物理記憶體:可以交換到分頁檔案中,從而可被回收的物理記憶體。
未分頁(Non paged)的核心進程使用的物理記憶體:不能交換到分頁檔案的記憶體,總是要保留在物理記憶體中
硬體保留(hardware reserved)的物理記憶體:被CPU中的GPU核心或者其他外設硬體占用的,不由作業系統使用的記憶體。

手機運行記憶體

一般對於Android手機而言,大記憶體手機的優勢會更大,因為手機的程式都是在RAM記憶體中進行讀寫的,而讀寫速度與手機的性能也有一定的關係。 更大的 RAM 記憶體可以給手機帶來更充足的緩衝空間, 隨著系統本身以及套用本身的膨脹,RAM 記憶體的作用更明顯。然而這並不意味著只要是大記憶體就一定更合適。
(1)羊毛出在羊身上,更大的記憶體最終也需要消費者去買單, 勢必會增加用戶選擇手機的成本以及潛在的耗電量。
(2)大記憶體可能是手機廠商的一種行銷手段 ,通過參數引誘消費者選擇大記憶體的手機。
(3)不能盲目地相信記憶體總數 。 根據手機系統定製化的不同,實際可用的運行記憶體也會有相應的浮動。 比如一款機型是 4GB 記憶體, 但實際上可用記憶體空間只有2GB 左右。
(4) 市面上的記憶體有DDR4,DDR4 相比之前的 DDR3 在速度和功耗控制上有大幅增強,所以如果同等 RAM 容量的手機, 一定也要看清楚是 DDR4 還是DDR3。
(5)RAM 記憶體的大小會在一定程度上影響手機速度,但並不是決定性因素,畢竟手機運行速度是由 CPU、GPU、RAM、ROM、系統最佳化共同來決定的。

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