سیستم های عامل – حافظه مجازی (بخش اول)

پس از بررسی مدیریت حافظه در سیستم های عامل، به سراغ مبحث حافظه مجازی در سیستم های عامل می رویم.

 

مشخصه صفحه بندی و قطعه بندی :
– کلیه مراجع یک فرآیند به حافظه، آدرس منطقی هستند که به آدرس فیزیکی تبدیل می شوند.
– ممکن است یک برنامه به تکه های مختلفی شکسته شود و لازم نیست این تکه ها در حین اجرا به طور پیوسته در حافظه قرار گیرد.
– تکه به صفحه یا قطعه اطلاع می شود.
– بخشی از فرآیند که مقیم در حافظه است، را مجموعه مقیم گویند.
– برای استفاده از این مجموعه، از جدول استفاده می کنند.
– اگر فرآیند به آدرس منطقی دسترسی نداشته باشد، یک وقفه صادر می کند.
– این وقفه به معنی خطای دسترسی به حافظه وجود دارد؛ فرآیند مسدود می شود و برای اجرا آن فرآیند، سیستم عامل، آن را به حافظه اصلی می برد.

 

در پیامد این امر :
– فرآیند بیشتری را می توان در داخل حافظه اصلی قرار داد و موجب استفاده بهتر از پردازنده می شود.
– امکان دارد یک فرآیند، بزرگتر از حافظه اصلی باشد؛ لذا برنامه نویس باید از اندازه فرآیند ها آگاه باشد.
– با وجود صفحه بندی و قطعه بندی، این وظیفه به عهده سخت افزار و سیستم عامل است.

 

حافظه حقیقی و مجازی :
حافظه حقیقی : به حافظه اصلی حافظه حقیقی می گویند.
حافظه مجازی : حافظه بزرگتر و کارآمدتر که کاربر از آن استفاده می کند، حافظه مجازی می گویند.

 

کوبیدگی :
سیستم عامل برای آن که تعداد بیشتری فرآیند را اجرا کند، فرآیندها را تکه تکه کرده و تکه آماده اجرا را در حافظه اصلی قرار می دهد.
اما ممکن است تکه ای که از حافظه بیرون رفته، دوباره بخواهد اجرا شود؛ بنابراین سیستم عامل مجبور به باز کردن دوباره آن می شود.

در این حالت سیستم عامل بیشترین وقتش را صرف این جابجایی می کند.

 

اصل محلی بودن :
– مراجعات به برنامه و داده ها در حافظه، خوشه ای هستند.
– تعداد محدودی از فرآیند ها در حافظه اجرا می شوند و باید حدس زد که کدام برنامه در آینده اجرا می شود.
– به این ترتیب از کوبیدگی جلوگیری می شود.
– تاکید در کارآمدی فرآیند ها در یک محیط، حافظه مجازی است.

 

برای کارآمدی حافظه مجازی :
– باید حمایت سخت افزاری وجود داشته باشد.
– سیستم عامل باید دارای نرم افزار هایی جهت تبادل قطعه ها از حافظه اصلی به حافظه مجازی باشد.