Opíšte, ako funguje virtuálna pamäť?

Virtuálna pamäť je technika správy pamäte, ktorá umožňuje počítaču spúšťať programy a pristupovať k údajom, ktoré sú väčšie ako množstvo dostupnej fyzickej pamäte v systéme. Funguje tak, že pre každý proces sa vytvorí virtuálny adresný priestor, čo je súvislý rozsah adries, ktoré môže proces použiť. Tento virtuálny adresný priestor sa potom mapuje do fyzickej pamäte systému, takže keď proces pristupuje k virtuálnej adrese, jednotka správy pamäte (MMU) CPU preloží virtuálnu adresu na fyzickú adresu.

Virtuálna pamäť je umožnená použitím mechanizmu stránkovania. Stránky sú bloky pamäte s pevnou veľkosťou, zvyčajne 4 kilobajty (KB) alebo väčšie, a každá virtuálna adresa je rozdelená na číslo stránky a posun v rámci stránky. Keď proces pristupuje k virtuálnej adrese, MMU skontroluje, či stránka obsahujúca túto adresu je vo fyzickej pamäti. Ak je stránka v pamäti, MMU preloží virtuálnu adresu na fyzickú adresu a prístup je dokončený.

Ak stránka nie je v pamäti, MMU vygeneruje výnimku chyby stránky. Operačný systém (OS) potom rieši chybu stránky tak, že vyberie stránku z fyzickej pamäte, ktorá sa má odstrániť, a nahradí ju potrebnou stránkou z disku. Tento proces sa nazýva nahradenie stránky. Operačný systém používa rôzne algoritmy na určenie, ktoré stránky sa majú odstrániť, a tieto algoritmy sú navrhnuté tak, aby minimalizovali počet chýb stránok, a tým zlepšili výkon systému.

Virtuálna pamäť je nevyhnutnou súčasťou moderných operačných systémov a umožňuje počítačom spúšťať programy, ktoré sú oveľa väčšie ako množstvo dostupnej fyzickej pamäte. Poskytuje tiež izoláciu medzi procesmi, takže každý proces má svoj vlastný súkromný virtuálny adresný priestor a nemôže pristupovať k pamäti iných procesov.

• Predchádzajúca strana: Sú potrebné kapitálové výdavky na služby riadenej siete? 
• Ďalšia strana: Kde sa nachádza virtuálna pamäť v systéme PC?