撕裂内存，刨析原理

目录：

• 内存的物理构造（与或非门）
• CPU 访问内存的过程
• DRAM 和 SRAM
• 内存中的数据结构
• 虚拟内存（地址转换，TLB)
• 内存保护（可执行空间，地址空间布局随机化）
• 扩展 DRAM（DDRAM）
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1. 内存的物理构造（与或非门）
   先来看一下能存一个字节（1）的逻辑门电路：
   
   当B为 1 时，无论 A的输入是啥，输出都是1。这也就意味着这个异或逻辑门电路能存一个字节为 1 的数据。
   在来看一个能存 0 的逻辑门电路：
   
   同样的当B=0 时，无论 A 输入是啥，此时的 out = 0 的。
   我们都知道计算机处理的数据是二进制的也即0和1，所以我们将 AND 和 OR 逻辑门电路组成起来，就可存二进制的数据了。
   组合起来的逻辑门电路如下：
   
   SET 端就是用来数据输入的，而 RESET 顾名思义就是复位用的。我们将这个逻辑门电路装在一个黑箱子后：
   
   我们将8个门锁组合在一起就能构造一个寄存器（D触发器）。
   PS：D触发器的原理
   
   这样感觉是不是这很抽象？ 那我们举个栗子：
   
   那么你会问内存跟寄存器又有啥关系？ 怎么感觉一点关系都没有呢？
   你可以这样理解，我们将许多的寄存器（10亿够不够？）组成矩阵。这样多个矩阵就能组成内存了。这里我将内存条放大，有个感性的认识。
   
   有没有看到放大最后的那张照片，里面就是组成的矩阵。哈哈，现在是不是有点理解了？

2.CPU 访问内存的过程

（1） BUS Request
申请地址总线的控制权，将访问的地址发送给 MMU (内存控制器/内存管理单元) 。 MMU 将地址分解成 row 和 column 地址。
（2） [ Precharge ] and Row Access
即预充电 (后面说) 和行访问，MMU 通过 BUS 将 row 发送给 Row Decoder 使其激活要访问的那一行。
（3）Column Access
列访问，MMU 通过 BUS 将 column 发送给 Column Decoder 使其激活要访问的那一列。将（row,column）所指向的那一行数据 通过 Sens Amplifiers（读出放大器）read 到 Data in/out Buffer 中。
（4） Bus Transmission
总线传输（row,column）所代表的数据。

这里为啥要把那一行都 read 到 buffer 中呢？ 还不是为了提高访问速度，如果 cpu 下次访问的数据还在那一行则直接从缓存中读取出来。 那如果不是呢？
则将读取出来那一行的状态使其失效即可。 — Precharge (预充电)

小结：
其实从硬件在到逻辑角度理解内存就发现 哦？ 原来内存内部构造是这样的呀。