我知道每个正在运行的进程都在虚拟内存中有与之关联的页面，其中很少会根据需要加载到主内存中。我也知道程序将有一个堆栈，也有一个堆来分配动态内存。这是我的问题。
你能推荐一本涵盖这些内容的好书吗？
答案 0 :(得分：14)
是 - 堆栈通常存储在内存的“低”地址中，并向上填充其上限。堆通常存储在地址空间的“顶部”，并朝堆栈增长。
O / S为每个正在运行的进程存储“上下文”。保存和恢复进程状态的操作称为“上下文切换”。
只是一个常规AFAIK。堆栈并没有真正“增长”它有固定的分配。
缓存只包含已使用的RAM部分（最近或附近）的快照。在任何时候，他们都可以从地址空间的任何部分获取内存。显示的内容在很大程度上取决于缓存的结构参数（块长度，关联性，总大小等）。
我建议Computer Architecture: A Quantitative Approach作为底层硬件的好参考，以及有关如何“管理”硬件的操作系统的任何书籍。
答案 1 :(得分：7)
这是我对这些问题的理解：
堆栈是否也是主内存中某个页面的一部分？
是的，堆栈通常也存储在进程地址空间中。
程序移动到等待状态时会发生什么，堆栈指针，程序计数器和其他信息存储在哪里？
当操作系统将进程从活动状态转换为等待状态时，它将所有寄存器（包括堆栈指针和程序计数器）存储在内核的进程表中。然后，当它再次变为活动状态时，操作系统会将所有信息复制回原位。
为什么堆栈会逐渐减少并且堆积增长？
因为他们通常必须共享相同的地址空间，并且为方便起见，他们每个都从地址空间的一端开始。然后他们互相生长，让这种成长成长。
L1，L2缓存是否只包含一个连续内存块，或者它可以包含堆栈和堆的某些部分？
CPU缓存将存储最近使用的内存块。因为堆栈和堆都存储在主内存中，所以缓存可以包含两者的一部分。
答案 2 :(得分：3)
第3。为什么堆栈增长和堆增长？
请注意，在某些系统（例如某些HP系统）上，堆栈 up 而不是down。在其他系统（例如，IBM / 390）上，根本没有没有真实硬件堆栈，而是从用户空间内存动态分配的页面池。
通常，堆可以在任何方向上增长，因为它可能包含许多分配和释放漏洞，因此最好将其视为松散的页面集合而不是LIFO - 堆型结构。话虽这么说，大多数堆实现都会在预定的地址范围内扩展其空间使用量，并在必要时增加和缩小它。
答案 3 :(得分：1)
当使用受保护模式操作系统（如Windows或Linux）时，每个进程都有一大堆内存页面可供给定进程使用。如果需要更多内存，可以分页更多内容。
通常，该过程将给定的内存分为两部分。一个是堆，另一个是堆栈。堆栈的底部由arm上的堆栈指针r13和x86上的esp指定。当在堆栈上创建变量时，移动堆栈指针以允许所需的额外空间。这是由汇编指令PUSH完成的。类似地，当变量超出范围时，它会从堆栈中弹出。
通常，PUSH会导致堆栈指针递减，并使堆栈指针值高于堆栈指针值。
内存的另一部分可用于堆。然后可以使用malloc或new进行分配。每个线程必须有自己的堆栈，但可以与进程中的其他线程共享堆。
当内核重新安排一个线程时，它会存储堆栈寄存器并将堆栈寄存器更改为新堆栈。如果可能需要或可能不需要存储程序计数器，具体取决于调度方式。
缓存与堆栈或堆无关。它由处理器管理，并提供一种方法来确保CPU所需的数据即将到来，这样就不必等待总线获取它。完全由CPU来确保主存储器中的内容与存储在缓存中的内容相同。真正需要担心缓存的唯一时间是使用DMA。必须手动刷新或同步缓存，以确保CPU不信任缓存并实际从主内存中提取数据。
答案 4 :(得分：1)
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