# 03 — Модель памяти (Memory Model)

## 1. Адресное пространство

```
0x0000          СИСТЕМНАЯ ОБЛАСТЬ (kernel space)
  ├─ SEG0       суперблок + inode table + free list + passwd
  └─ (опц.) SEG1  (расширение метаданных)

0x1000+         ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОЕ ПРОСТРАНСТВО (user space)
  ├─ SEG2..SEGk блоки файлов (сжатые LZ4)
  └─ ...        до SEGn (ограничено 8 контроллерами, n ~ десятки)
```

- **SEG0** обязателен и содержит **все указатели**.
- Пользовательские данные (файлы) — **только** в user-сегментах.
- Каждый сегмент — независимый компонент Memory (4096 символов UTF-8).

## 2. Сегмент (SEG)

| Поле | Размер | Описание |
|---|---|---|
| `SEG_SIZE` | 4096 | максимум символов UTF-8 |
| `BLOCK_SIZE` | 512 | логический блок внутри сегмента (рекомендация) |
| `BLOCKS_PER_SEG` | 8 | 512 × 8 = 4096 |

> Можно использовать переменный размер блоков; главное — детерминированная адресация.

**Адрес блока** кодируется как `uint32 = (seg_idx << 16) | block_idx`.

## 3. Указатели и сериализация

Все указатели (номера inode, номера блоков, смещения) хранятся в **SEG0** в компактном ASCII-формате:

```
SUPER|version|seg_size|inode_count|root_inode|free_head
INODE|ino|type|mode|uid|gid|size|block0,block1,...
DIR|ino|name→ino|name→ino|...
PASSWD|uid|name|gid|home|hash
```

Контроллеры (CMC/MMC) держат в Lua-памяти только **индексы и кэши**, а не целые файлы.

## 4. Сжатие и кодирование

| Способ | Плотность | Безопасность | Примечание |
|---|---|---|---|
| **LZ4 + Base64** (по умолчанию) | ~3/4 | 100 % ASCII safe | 4096 симв. → ~3 КБ сжатых данных |
| **LZ4 + BMP-упаковка** (опция) | ~2× | нужно экранирование управляющих | 2 байта → 1 символ |

- Сжатие применяется **поблочно** (каждый блок файла сжимается отдельно).
- При Base64 длина сжатого блока должна быть кратна 3 байтам.
- Декодирование и распаковка — задача MMC при чтении/записи.

## 5. Экономия памяти (рекомендации)

- Храните **только метаданные** в SEG0; содержимое файлов — в user-сегментах.
- Используйте **агрегированные free-list** вместо bitmap (экономит поле на сегмент).
- Избегайте мелких файлов — они дают overhead inode + минимум 1 блок.
- При чтении подгружайте **только нужные блоки**, не весь файл целиком.

Следующий документ: `04-filesystem.md` — точные форматы inode, каталогов и free-list.