Know-how, előadás, virtuális memória
Ebben és a következő előadásokban a leggyakoribb memóriamenedzsment-rendszerről (virtuális memóriáról) beszélünk. amelynek keretében komplex kapcsolatot létesít a hardver és a szoftver között. Kezdetben figyelembe veszik a virtuális memória hardverelemeit. majd a programszerű végrehajtásból eredő kérdéseket.
A virtuális memória fogalma
A szoftverfejlesztőknek gyakran meg kell oldaniuk a nagyméretű programok elosztásának problémáját, amelyek mérete meghaladja a rendelkezésre álló RAM mennyiségét. A probléma megoldásának egyik lehetőségét - az átfedő struktúrák megszervezését - az előző előadásban vettük figyelembe. Feltételezték, hogy a programozó aktívan részt vett a program átfedő részeinek kialakításában. A számítógépek architektúrájának fejlesztése és az operációs rendszer kapacitásának kiterjesztése a memóriakezelés érdekében lehetővé tette a probléma megoldását számítógépre. Az egyik legfontosabb eredmény a virtuális memória (virtuális memória) megjelenése volt. Először 1959-ben valósult meg az Atlas számítógépen, amelyet a Manchester Egyetemen fejlesztettek ki.
Így a folyamat összes komponensének jelenléte a fő memóriában nem szükséges. Az ilyen szervezet fontos következménye, hogy a folyamat által elfoglalt memória mérete nagyobb lehet, mint a RAM mérete. A helység elve biztosítja ezt a rendszert a szükséges hatékonysággal.
A csak részben memóriában lévő program végrehajtása számos nagyon nyilvánvaló előnnyel jár.
- A program nem korlátozza a fizikai memória mennyiségét. Leegyszerűsíti a programok fejlesztését, mivel nagy virtuális tereket használhat anélkül, hogy aggódna a használt memória mennyiségéről.
- Mivel a program (folyamat) részleges elhelyezése a memóriában és a programok közötti memória rugalmas újrafelosztása, lehetőség van arra, hogy több memória programot hozzon létre, ami növeli a processzorterhelést és a rendszer teljesítményét.
- A program egy része lemezre történő letöltéséhez szükséges I / O mennyiség kisebb lehet, mint a klasszikus swap verzióban, ezért minden program gyorsabban fog működni.
Például egy 64 bites logikai memóriával rendelkező 16 bites PDP-11/70 számítógép maximum 2 MB RAM-mal rendelkezhet. A számítógép operációs rendszere mindazonáltal támogatta a virtuális memóriát. amely biztosította a főmemória védelmét és újraelosztását a felhasználói folyamatok között.
Bár a virtuális memória tisztán szoftveres implementációi is ismertek. ez az irány a legszélesebb körű fejlesztést kapott a megfelelő hardver támogatás után.
A korábban megfontolt memóriakezelési sémák közül bármelyik - oldal. szegmens és szegmens oldal - alkalmas virtuális memória szervezésére. A szegmens-oldal modell leggyakrabban használt. amely az oldalmintázat és a szegmentáció ötvözete. Azon architektúrák esetében, amelyekben a szegmenseket hardver nem támogatja, végrehajtásuk a memóriakezelő építész-független komponensének feladata.
A szegmentális szervezet tiszta formája ritka.