Pamięć wirtualna jest sposobem na działanie aplikacji tak, jakby system miał więcej pamięci RAM niż w rzeczywistości. Pamięć wirtualna działa poprzez zamianę niewymaganych danych na plik na dysku twardym zwany plikiem wymiany lub plikiem strony. Dane te są następnie wywoływane i wykorzystywane tylko wtedy, gdy jest to wymagane.
więcej o pamięci wirtualnej
virtualmemory jest zarządzany przez Menedżera pamięci wirtualnej obecnego w systemie operacyjnym. Mapuje on wirtualne adresy należące do przestrzeni adresowej procesu arunning na stronę pamięci fizycznej komputera. Zapewnia to, że każdy proces ma wystarczającą ilość pamięci wirtualnej do wydajnego działania i nie obejmuje pamięci innych procesów. Pamięć wirtualna adresuje RAM do zera iw momencie zapełnienia pamięci RAM zapisywana jest do niej pamięć.
Pamięć wirtualna znacznie zwiększa pojemność roboczą komputera, ponieważ często nie jest konieczna praca w pamięci RAM komputera ani w obszarze roboczym. Jeśli użytkownik ma zbyt wiele otwartych programów, następuje nadmierne przełączanie stron, spowalniając aplikację. Pamięć wirtualna symuluje to, co faktycznie istnieje i umożliwia komputerowi jednoczesne uruchamianie dużych programów lub wielu programów.
na jakie pytania odpowiemy:
- czym różni się pamięć wirtualna i pamięć fizyczna?
- Dlaczego potrzebna jest pamięć wirtualna?
- jak działa pamięć wirtualna?
- jakie są rodzaje pamięci wirtualnej?
- zalety i wady pamięci wirtualnej
pamięć wirtualna jest korzystna, dowiedzmy się w jaki sposób!
czym różni się pamięć wirtualna i pamięć fizyczna?
pamięć fizyczna jest jedyną pamięcią, która jest bezpośrednio dostępna dla procesora. Instrukcje zapisane w pamięci fizycznej są odczytywane przez procesor i następnie wykonują je. Dane po wykonaniu są również przechowywane w pamięci fizycznej.
Pamięć wirtualna jak sama nazwa wskazuje jest wirtualna, tzn. nie prawdziwa. System operacyjny (OS) wykorzystuje pamięć wirtualną do zarządzania pamięcią, gdzie pamięć nieciągła jest prezentowana jako pamięć przylegająca do oprogramowania. W przypadkach, w których pamięci RAM brakuje, system operacyjny przydziela część dysku twardego, która działa jako pamięć RAM, która jest określana jako pamięć wirtualna.
alokacja pamięci
informacje są przydzielane przez pamięć fizyczną poprzez proces o nazwie”pierwsze wejście, ostatnie wyjście”. W takim przypadku informacje są umieszczane na opakowaniu. Natomiast pamięć wirtualna wykorzystuje proces stronicowania, w którym na dysku twardym układane są strony o różnych rozmiarach.
rozmiar pamięci
pamięć fizyczna jest ograniczona rozmiarem pamięci RAM zainstalowanej na komputerze. Natomiast pamięć wirtualna jest ograniczona przez rozmiar dysku twardego, dzięki czemu ma więcej miejsca na dysku.
aby zwiększyć wydajność systemu komputerowego wykorzystującego pamięć wirtualnączęsto należy zainstalować więcej pamięci RAM. Ustawienia pamięci wirtualnej są kontrolowane przezsystem operacyjny.Również prędkość zapisu / zapisu dysku twardego jest znacznie wolniejsza niż pamięci RAM
dlaczego Pamięć wirtualna jest potrzebna?
Pamięć wirtualna powstała widząc wysoki koszt związany z fizyczną pamięcią RAM i nawet dzisiaj pamięć RAM jest droższa niż urządzenia pamięci masowej, takie jak dyski półprzewodnikowe i dyski twarde. Aby obniżyć koszty, pamięć wirtualna jest używana w połączeniu z fizyczną pamięcią RAM. Jak wyposażyć system w więcej pamięci RAM jest po wyższej stronie ceny.
wszystkie systemy komputerowe mają limit pamięci RAM, który można zainstalować, ale pamięć wirtualna pozwala systemowi działać poza tymi limitami. Korzystanie z pamięci wirtualnej nie wiąże się z dodatkowymi kosztami, ponieważ wykorzystuje istniejącą przestrzeń. Jest to najprostszy sposób na to, aby system używał pamięci bardziej niż pamięć fizyczna dostępna w systemie.
Jak Działa Pamięć Wirtualna?
- Pamięć wirtualna jest częścią systemu operacyjnego komputera. Zyskał popularność, ponieważ pomaga obniżyć koszty, które może przynieść rozszerzenie pamięci RAM. Gdy aplikacja działa, przechowuje lokalizację wątków programu i dane pod adresem wirtualnym, podczas gdy pamięć RAM jest fizycznym adresem, w którym dane są faktycznie przechowywane.
- większość systemów komputerowych ma 32 lub 64 megabajty pamięci RAM, która jest używana tylko przez procesor. Niestety, ta pamięć RAM nie jest wystarczająca do uruchamiania wielu programów naraz.
aby lepiej to zrozumieć – jeśli spróbujesz uruchomić wiele programów na 32 megabajtach pamięci RAM, jeśli Twój system nie jest w stanie sobie z tym poradzić, wyrzuci komunikat „Przykro mi, nie możesz załadować więcej aplikacji w tym czasie. Zamknij uruchomione aplikacje, aby załadować nowe”.
jeśli masz system z pamięcią RAM i wirtualną pamięcią, w tym przypadku próbujesz uruchomić więcej aplikacji niż to, co RAM może obsługiwać w tym samym czasie, pamięć wirtualna śledzi PAMIĘĆ RAM i aplikacje, które nie są ostatnio używane, kopiuje je na dysk twardy. To działanie zwalnia miejsce na PAMIĘCI RAM i pozwala uruchomić nową aplikację bez zamykania żadnych.
proces kopiowania danych na dysk twardy jest automatycznym procesem, który działa w tle, bez informowania użytkownika o tym, co się dzieje, gdy próbuje uruchomić więcej aplikacji naraz. Dzięki temu poczujesz, że Twój 32 megabajtowy komputer RAM ma nieograniczoną przestrzeń.
w przypadkach, w których system operacyjny musi często wymieniać informacje między pamięcią RAM a dyskiem twardym. Ten proces jest znany jako thrashing. Podczas tego procesupamięć wirtualna jest używana często, co sprawia, że komputer jest bardzo wolny.
jakie są rodzaje pamięci wirtualnej?
wszystkie operacje na pamięci, w tym zarządzanie pamięcią wirtualną, są obsługiwane przez jednostkę zarządzającą pamięcią znaną również jako MMU. Większość MMU jest zintegrowana z CPU i obsługuje je na różne sposoby. Opierając się na sposobie obsługi pamięci wirtualnej, można również powiedzieć, że pamięć wirtualna jest na ogół 2 typów: Pagedand Segmented.
Paged Memory
jest to około 4KB pamięci , podzielona na sekcje lub pliki stronicowania. Gdy pamięć RAM komputera jest w pełni używana, komputer przenosi nieużywane strony do pamięci wirtualnej za pomocą pliku wymiany.
plik wymiany to miejsce zarezerwowane na dysku twardym jako rozszerzenia pamięci wirtualnej pamięci RAM komputera. Zamiana stron to proces, który wysyła plik wymiany DO PAMIĘCI RAM, który wchodzi w grę, gdy plik wymiany jest wymagany. System ten zapewnia, że system operacyjny komputera i aplikacje nie zabraknie prawdziwej pamięci.
segmentacja
w tym podejściu pamięć wirtualna jest podzielona na segmenty o różnej długości. Istnieją tabele segmentowe do śledzenia segmentowanych procesów lub informacji. Tabela segmentów pokazuje, czy segment jest obecny w pamięci, jego czas modyfikacji, a także jego adres fizyczny.
w niektórych przypadkach pamięć wirtualna łączy zarówno stronicowanie, jak i segmentację. W takim przypadku pamięć jest dzielona na ramki lub strony. Segment następnie zajmuje wiele stron, a numery stron i segmentów są zawarte w adresie wirtualnym.
zalety i wady pamięci wirtualnej
od czasu, gdy pamięć wirtualna została opracowana po raz pierwszy, koszt pamięci RAM zmniejszył się, jest relatywnie drogi teraz. Nawet po tym Pamięć wirtualna jest wykorzystywana na wielu komputerach. A poniżej wymienione są plusy i minusy pamięci wirtualnej, które musisz znać:
jakie są zalety korzystania z pamięci wirtualnej?
- niedrogi sposób zwiększania pamięci, który jest stosunkowo niższy w cenie niż RAM.
- umożliwia jednoczesne uruchamianie wielu aplikacji.
- pozwala na uruchamianie większych aplikacji na systemach, które nie mają wystarczającej ilości fizycznej pamięci RAM do ich uruchomienia.
- zwiększa pamięć w systemie, który ma już maksymalną PAMIĘĆ RAM, która jest obsługiwana przez sprzęt systemowy i system operacyjny.
jakie są wady pamięci wirtualnej?
- chociaż Pamięć wirtualna zwiększa pamięć systemu komputerowego, ale jej wydajność nie jest taka sama jak PAMIĘCI RAM.
- może spowolnić ogólną wydajność systemu lub negatywnie wpłynąć na niego.
- Pamięć wirtualna zużywa przestrzeń dyskową.
Pamięć wirtualna jest niedrogą alternatywą dla zakupu pamięci RAM. Ma zarówno plusy, jak i minusy, które musisz wiedzieć przed pójściem na to. Pamięć wirtualna jest przyjazna dla kieszeni, ale spowolnienie wydajności jest jedną z wad pamięci wirtualnej, której nie lubisz. Od tego, czym jest pamięć wirtualna do tego, jak działa, zostało omówione.Jeśli uważasz, że ten artykuł jest pomocny, powiedz nam w komentarzach poniżej!