Zvážte počítačový systém s 32 bitovou logickou adresou a veľkosťou 4 kB stránky podpory až do 512 MB fyzickej pamäte?

Rozdeľme tento počítačový systém:

1. Logická adresa:

* 32-bitová logická adresa znamená, že CPU môže adresovať 2^32 =4 294 967,296 bajtov (4 GB) virtuálnej pamäte.

2. Veľkosť stránky:

* Veľkosť stránky 4-kB znamená, že každá stránka obsahuje 4 096 bajtov údajov.

3. Fyzická pamäť:

* Systém podporuje 512 MB fyzickej pamäte (512 * 1024 * 1024 bajtov).

Výpočty:

* Počet strán v logickom adrese:

4 GB / 4 kb =1 048 576 strán (2^20 strán)

* Počet strán vo fyzickej pamäti:

512 mb / 4 kb =131 072 strán (2^17 strán)

Pochopenie dôsledkov:

* Paging: Tento systém používa na správu pamäte stránkovanie. Logický adresný priestor je rozdelený na stránky a fyzická pamäť je tiež rozdelená na rámy (tiež veľkosť 4 kb). Keď program spustí, jeho stránky sa načítajú do dostupných rámov vo fyzickej pamäti.

* tabuľka strán: Tabuľka stránky sa používa na mapovanie logických adries na fyzické adresy. Tabuľka stránok bude mať položky pre každú stránku v logickom adrese.

* Limited fyzická pamäť: Systém môže držať naraz iba 131 072 strán vo fyzickej pamäti. To znamená, že ak program vyžaduje viac ako 131 072 strán, niektoré stránky sa budú musieť vymeniť za fyzickú pamäť zo sekundárneho úložiska (napr. Pevný disk). Toto výmena môže viesť k režijnému výkonu.

Dôležité body:

* Virtuálna pamäť: Virtuálna pamäť systému umožňuje programom prístup k väčšej pamäte, ako je fyzicky dostupné. Výkon je však obmedzený množstvom dostupnej fyzickej pamäte.

* porucha stránky: Keď sa program pokúsi získať prístup k stránke, ktorá nie je momentálne vo fyzickej pamäti, dôjde k poruche stránky. Operačný systém potom načíta požadovanú stránku do pamäte.

Príklad:

Predstavte si program, ktorý potrebuje 200 000 strán (väčší ako kapacita fyzickej pamäte). Keď program beží, do fyzickej pamäte sa narazí iba 131 072 strán. Ak sa program pokúsi získať prístup k stránke, ktorá nie je načítaná, dôjde k poruche stránky, čo spôsobí, že systém načíta požadovanú stránku zo sekundárneho úložiska. To môže viesť k spomaleniu výkonnosti, ak program neustále potrebuje vymeniť stránky do pamäte a mimo pamäte.

Zhrnutie:

Tento počítačový systém využíva stránkovanie na správu jeho obmedzenej fyzickej pamäte a na poskytovanie väčšieho priestoru virtuálnej pamäte pre programy. Ak však programy vyžadujú viac pamäte, ako je fyzicky dostupné, môže byť ovplyvnený výkon v dôsledku výmeny stránok.

• Predchádzajúca strana: Čo sa stane, ak sa úložné zariadenia odstránia z počítača? 
• Ďalšia strana: Keď je počítač vypnutý, čo sa stane s údajmi na pevnom disku?