24522

Понятие виртуальной памяти, ее назначение. Свопинг

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Понятие виртуальной памяти ее назначение. Понятие виртуальной памяти. Необходимым условием для того чтобы программа могла выполняться является ее нахождение в оперативной памяти. Уже давно пользователи столкнулись с проблемой размещения в памяти программ размер которых превышает имеющуюся в наличии свободную память.

Русский

2013-08-09

14.41 KB

88 чел.

Вопрос 27. Понятие виртуальной памяти, ее назначение. Свопинг.

§5.3.2.1. Виртуальная память.

Понятие виртуальной памяти.

Необходимым условием для того, чтобы программа могла выполняться, является ее нахождение в оперативной памяти. Уже давно пользователи столкнулись с проблемой размещения в памяти программ, размер которых превышает имеющуюся в наличии свободную память. Данная проблема решается путем использования виртуальной памяти. Виртуальным называется ресурс, который пользователю или пользовательской программе представляется обладающим свойствами, которыми он в действительности не обладает.

Механизм использования виртуальной памяти основан на том, что когда имеющейся оперативной памяти недостаточно, образы неактивных процессов целиком или частично временно выгружаются на диск. К неактивным относятся приостановленные процессы, ожидающие завершения ввода-вывода или освобождения ресурсов, а также процессы в состоянии готовности, стоящие в очереди к процессору. Образы таких неактивных процессов могут быть временно выгружены на диск. Когда подходит очередь выполнения выгруженного процесса, его образ возвращается с диска в оперативную память. Если при этом обнаруживается, что свободного места в оперативной памяти не хватает, то на диск выгружается другой процесс.

То есть ОС производит подмену оперативной памяти дисковой памятью. Пользователь пишет программу, а транслятор, используя виртуальные адреса, переводит ее в машинные коды так, как будто в распоряжении программы имеется однородная оперативная память большого объема. В действительности же все коды и данные, используемые программой, хранятся на диске и только при необходимости загружаются в реальную оперативную память. Виртуальная память работает значительно медленнее, чем реальная оперативная память.

Виртуальная память – это совокупность программно-аппаратных средств, позволяющих использовать прикладные программы, размер которых превосходит имеющуюся оперативную память.

Виртуальная память решает следующие задачи:

- размещение данных в запоминающих устройствах разного типа, например часть кодов программы в оперативной памяти, а часть на диске;

- выбор образов процессов или их частей для перемещения из оперативной памяти на диск и обратно;

- перемещение по мере необходимости данных между памятью и диском;

- преобразование виртуальных адресов в физические.

Все эти действия выполняются автоматически, без участия программиста.

Виртуализация памяти может быть осуществлена на основе двух различных подходов:

- свопинг (swapping) – образы процессов выгружаются на диск и возвращаются в оперативную память целиком;

- виртуальная память (virtual memory) – между оперативной памятью и диском перемещаются части (сегменты, страницы и т. п.) образов процессов.

Свопинг (подкачка) представляет собой частный случай виртуальной памяти, он более прост в реализации. Однако свопингу свойственна избыточность, поскольку когда ОС решает активизировать процесс, для его выполнения, как правило, не требуется загружать в оперативную память все его сегменты полностью. Аналогично при освобождении памяти для загрузки нового процесса обычно не требуется выгружать предыдущий процесс на диск целиком, достаточно вытеснить на диск только часть его образа. Перемещение избыточной информации замедляет работу системы, а также приводит к неэффективному использованию памяти.

Из-за этих недостатков свопинг как основной механизм управления памятью почти не используется в современных ОС. На смену ему пришел более совершенный механизм виртуальной памяти.

Наиболее распространенными реализациями виртуальной памяти являются страничное, сегментное и странично-сегментное распределение памяти.

Страничная виртуальная память организует перемещение данных между памятью и диском страницами – частями виртуального адресного пространства, фиксированного и сравнительно небольшого размера.

Сегментная виртуальная память предусматривает перемещение данных сегментами – частями виртуального адресного пространства произвольного размера, полученными с учетом смыслового значения данных.

Сегментно-страничная виртуальная память использует двухуровневое деление: виртуальное адресное пространство делится на сегменты, а затем сегменты делятся на страницы. Единицей перемещения данных здесь является страница. Этот способ управления памятью объединяет в себе элементы обоих предыдущих подходов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

79326. МОДЕЛЬ СОЦИАЛЬНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ЛИЧНОСТИ БЕЗРАБОТНЫХ 866 KB
  Целью данного научно-методического исследования является изучение содержания и разработка путей социально-психологической коррекции личности безработных. Объектом исследования является динамика изменения содержания личности безработных в процессе проводимой с ними коррекционно-развивающей работы.
79327. ЭТНОКУЛЬТУРАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПСИХИЧЕСКОГО ЗДОРОВЬЯ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ С ИНВАЛИДИЗИРУЮЩИМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ 5.9 MB
  В динамике заболеваемости детского населения отмечается такая неблагоприятная тенденция, как увеличение числа детей-инвалидов вследствие значительного удельного веса детей, рожденных с травмами и патологией центральной нервной системы; высокой частотой врожденных и наследственных заболеваний...
79328. Разработка практических рекомендаций по повышению эффективности молокоперерабатывающих предприятий на основе совершенствования управления затратами 3.83 MB
  Предметом исследования являются организационно-экономические отношения, возникающие по поводу повышения эффективности молокоперерабатывающих предприятий на основе совершенствования управления затратами. Объектом исследования являются молокоперерабатывающие предприятия Белгородской области.
79329. Стратегическое планирование и управление малым бизнесом на примере ООО «Статус-плюс» 305.25 KB
  Анализ деятельности общества с ограниченной ответственностью «Статус плюс», общая характеристика деятельности предприятия, проведены и представлены результаты маркетингового исследования по созданию нового бизнеса.
79330. ЭКОНОМИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИННОВАЦИОННОГО ПРОЦЕССА 211 KB
  Все изменения в технологии производства и управления осуществляются в рамках инновационного процесса ИП т. процесса внедрения новшеств в силу этого интенсификация развития означает формирование характеристик процесса внедрения новшеств обеспечивающих практическую реализацию требования интенсификации.
79331. ФОРМИРОВАНИЕ АДАПТИВНЫХ КАЧЕСТВ ВЫПУСКНИКОВ В СИСТЕМЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 1.71 MB
  Актуальность темы обусловлена также спецификой процессов адаптации, относящейся к сфере профессионального образования. В ходе профессионального обучения формируется опыт, который в процессе жизнедеятельности используется индивидом в социальной адаптации.
79332. Обоснование и разработка эффективных методов лекарственного обеспечения на уровне высокоспециализированной медицинской помощи 2.27 MB
  Цель исследования: научно-методологическое обоснование совершенствования и управления лекарственным обеспечением в организациях здравоохранения, оказывающих высокоспециализированную медицинскую помощь в условиях внедрения формулярной системы.
79333. ТОЕРИЯ И ПРАКТИКА ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ К ПАТРИОТИЧЕСКОМУ ВОСПИТАНИЮ УЧАЩИХСЯ 309 KB
  В воспитании подрастающего поколения общеобразовательная школа играет ведущую роль поэтому вопросы совершенствования подготовки педагогических кадров приобретают в настоящее время особую актуальность. Это делает проблему совершенствования подготовки студентов к воспитательной работе в целом и патриотическому воспитанию в частности особенно важной.
79334. ФОРМИРОВАНИЕ АНТИКОРРУПЦИОННОЙ ПОЗИЦИИ КУРСАНТОВ ВУЗОВ МВД РОССИИ СРЕДСТВАМИ СОЦИАЛЬНО-КУЛЬТУРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 1.48 MB
  Цель исследования: выявить и обосновать социально-педагогические условия, способствующие эффективному формированию антикоррупционной позиции курсантов вузов МВД России средствами социально-культурной деятельности.