Vitajte na [www.pocitac.win] Pripojiť k domovskej stránke Obľúbené stránky
1. Virtuálne adresy:
* Každý proces prijíma svoj vlastný súkromný virtuálny adresa. Tento priestor je nezávislý od priestorov virtuálnych adries iných procesov, čo znamená, že proces má prístup k adresám 0x1000 bez konfliktu s iným procesom aj pomocou 0x1000.
* Tento priestor virtuálnej adresy je veľký, často ďaleko presahujúci dostupný fyzický RAM. To umožňuje procesom používať viac pamäte, ako existuje fyzicky.
2. Fyzické adresy:
* Toto sú skutočné adresy vo fyzickej pamäti RAM. MMU prekladá virtuálne adresy do fyzických adries.
* Fyzický adresa je obmedzený množstvom pamäte RAM nainštalovaného v systéme.
3. Jednotka správy pamäte (MMU):
* MMU je hardvérový komponent, ktorý vykonáva rozhodujúcu úlohu prekladu virtuálnych adries na fyzické adresy. Robí to v reálnom čase, zakaždým, keď sa proces pokúša získať prístup k pamäti.
* Na vykonanie prekladu používa tabuľku stránok (opísaná nižšie).
4. Tabuľky stránok:
* Tabuľky stránok sú dátové štruktúry s bývaom v pamäti, ktoré obsahujú mapovanie medzi virtuálnymi stránkami a fyzickými rámami.
* stránky: Virtuálny adresný priestor je rozdelený do blokov s pevnou veľkosťou nazývané stránky. Typická veľkosť stránky je 4 kB.
* Rámy: Fyzická pamäť je podobne rozdelená na bloky s pevnou veľkosťou nazývané rámce, zvyčajne rovnaká veľkosť ako stránky.
* Tabuľka stránok v podstate pôsobí ako vyhľadávacia tabuľka. Vzhľadom na číslo virtuálnej stránky vracia zodpovedajúce číslo fyzického rámca.
5. Proces prekladu (zjednodušený):
1. Segmentácia virtuálnej adresy: Virtuálna adresa je rozdelená do dvoch častí:číslo virtuálnej stránky (VPN) a offset stránky.
2. Vyhľadávanie tabuľky strán: VPN sa používa ako index do tabuľky stránok na nájdenie zodpovedajúceho záznamu. Táto položka obsahuje číslo fyzického rámca (PFN) a ďalšie informácie, ako sú prístupové povolenia (čítať, zápis, vykonávať).
3. Fyzická adresa: PFN je kombinovaný s posunom stránky z pôvodnej virtuálnej adresy, aby sa vytvorila konečná fyzická adresa.
4. Prístup do pamäte: MMU potom použije túto fyzickú adresu na prístup k umiestneniu pamäte.
6. Viacúrovňové tabuľky stránok:
Aby sa predišlo nadmerne veľkým tabuľkám stránok (čo by bolo v prípade, ak by tabuľka jednej stránky zmapovala celý virtuálny adresný priestor), mnoho systémov používa viacúrovňové tabuľky stránok. To vytvára hierarchickú štruktúru, kde každá úroveň ukazuje na ďalšiu, čo nakoniec vedie k číslu fyzického rámca. To šetrí pamäť a zlepšuje efektívnosť.
7. Translation LookaSide Tuffer (TLB):
TLB je vyrovnávacia pamäť v MMU, ktorá ukladá nedávno používané preklady virtuálnych a fyzických adries. Tým sa značne urýchli proces prekladu, pretože prístup k TLB je oveľa rýchlejší ako prístup k hlavnej pamäte, aby ste vyhľadali tabuľku stránok. Ak sa preklad nenachádza v TLB (Miss TLB), MMU musí mať prístup k tabuľke stránky, ktorá je výrazne pomalšia.
8. Paging a výmena:
* Paging: Ak sa proces pokúša prístup na stránku, ktorá nie je momentálne v RAM (porucha stránky), operačný systém načíta potrebnú stránku zo sekundárneho úložiska (pevný disk) do RAM.
* Swapping: Operačný systém by mohol vymeniť priestory virtuálnych adries celých procesov do RAM a mimo RAM, aby sa efektívna správa pamäte.
v súhrne: Virtuálna adresa na mapovanie fyzickej adresy je komplexný, ale podstatný mechanizmus, ktorý umožňuje efektívne riadenie pamäte, ochranu a súbežné vykonávanie viacerých procesov. Tabuľky MMU, stránky a TLB spolupracujú na bezproblémovom vykonávaní tohto prekladu, takže je transparentné pre aplikácie.