iOS 中內存分配與分區

關於RAM ROM

RAM與ROM就是具體的存儲空間，統稱爲存儲器

• RAM(random access memory)：運行內存，CPU能夠直接訪問，讀寫速度很是快，可是不能掉電存儲。它又分爲：
  • 動態DRAM，速度慢一點，須要按期的刷新(充電),咱們常說的內存條就是指它，價格會稍低一點，手機中的運行內存也是指它
  • 靜態SRAM，速度快，咱們常說的一級緩存，二級緩存就是指它，固然價格高一點。
• ROM(read only memory)：存儲性內存，能夠掉電存儲，例如SD卡、Flash(機械磁盤也能夠簡單的理解爲ROM)。用的多的：NandFlash，還有NorFlash，如今用的已經比較少了（二者主要區別是前者空間大，便宜，後者能夠直接運行程序，讀取速度快）

因爲RAM類型不具有掉電存儲能力（即一中止供電數據全沒了，重新上電後全是亂碼，因此須要初始化），因此app程序通常存放於ROM中。RAM的訪問速度要遠高於ROM，價格也要高。

RAM與ROM協同工做

因爲RAM不能掉電存儲，因此咱們的APP程序，刷機包，下載的文件等等，都是在ROM裏面存儲的。

手機裏面使用的ROM基本都是NandFlash，CPU是不能直接訪問的，而是須要文件系統/驅動程序(嵌入式中的EMC)將其讀到RAM裏面，CPU才能夠訪問。另外，RAM的速度也比NandFlash快。

內存分區：能夠分爲5個區

說到內存分區，內存即指的是RAM

• 棧區（stack）： 這個通常由編譯器操做，或者說是系統管理，會存一些局部變量，函數跳轉跳轉時現場保護(寄存器值保存於恢復)，這些系統都會幫咱們自動實現，無需咱們干預。 因此大量的局部變量，深遞歸，函數循環調用均可能耗盡棧內存而形成程序崩潰 

• 堆區（heap）： 通常由程序員管理，好比alloc申請內存，free釋放內存。咱們建立的對象也都放在這裏

• 全局區（靜態區 static）：全局變量和靜態變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態變量在一塊區域， 未初始化的全局變量和未初始化的靜態變量在相鄰的另外一塊區域。 - 程序結束後有系統釋放。注意：在嵌入式系統中全局區又可分爲未初始化全局區：.bss段和初始化全局區：data段。舉例：int a;未初始化的。int a = 10;已初始化的。

• 常量區：常量字符串就是放在這裏的，還有const常量

• 代碼區：存放代碼，app程序會拷貝到這裏，程序不是在ROM裏面存儲嗎？看下面的舉例

圖中各個區並不連續

程序運行舉例（CPU RAM ROM之間協同）

首先了解下：虛擬內存與物理內存

手機上的全部程序都是依託操做系統，運行在虛擬內存上的，每個APP都會覺得本身擁有全部的虛擬內存。好比一個手機，它是32位操做系統(通常也是32位總線)，真實的物理內存爲2G：

那麼他的尋址空間爲4G(2的32次方),對於APP來講，它以爲本身擁有4G的內存，雖然這是不可能的(或者說同一時間是不可能的)，可是，操做系統只要保證APP當時用到的地址空間有真實的物理地址對應就能夠，APP也不須要知道那對應的2G真實物理內存具體在哪裏。不要求4G的虛擬內存同一時間都有真實的物理內存相對應，固然那也是不可能的，由於只有2G物理內存

在下面的舉例中，只考慮虛擬內存

當咱們點擊手機屏幕APP的Icon啓動一個APP（例如微信）時

• 操做系統會爲微信開闢4G的虛擬內存空間(開闢真實的物理內存，對應一部分到4G的虛擬內存)
• 操做系統會把存儲在ROM裏面微信的部分代碼(受空間所限，不可能所有拷貝)，拷貝到上一步開闢的4G內存空間的代碼區，如上圖
• 而後CPU就能夠訪問RAM來運行微信的程序了 

假設經過微信咱們下載了一個100M的視頻，那麼會從服務器一點一點的下載到RAM，而後再從RAM寫到ROM存儲。這樣才能保證，咱們關掉微信並再次打開時視頻還在

假設隔一段時間，咱們要看視頻，程序會將它從ROM讀到RAM而後解碼播放

編程注意

當一個app啓動後，代碼區，常量區，全局區地址已固定，所以指向這些區的指針不會爲空而產生崩潰性的錯誤。而堆區和棧區是時時刻刻變化的（堆的建立銷燬，棧的彈入彈出），因此當使用一個指針指向這兩個區裏面的內存時，必定要注意內存是否已經被釋放，不然會產生程序崩潰（編程中很常見）。