Організація віртуальної пам'яті. Частина 1.
Віртуальна пам'ять організується зазвичай на основі апаратно-програмних принципів і перевищує розміри реальної пам'яті.
Визначення віртуальної пам'яті. Успіхи технології призводять до того, що розмір реальної основний пам'яті обчислювальних машин безперервно збільшується. Однак потреба в розширенні основної пам'яті зростає ще швидше. Це пояснюється зростанням продуктивності процесорів, яка повинна бути збалансована з розміром реальної основний пам'яті, а також із зростанням вимог до розмірів пам'яті в сучасних програмних системах.
Обмеженість реальної пам'яті може призвести до зниження ефективності використання обчислювальної системи.
Розробка програмних проектів з поставленими заздалегідь умовами обмеженості пам'яті призводить до збільшення вартості розробки і може бути виправдана тільки для спеціальних застосувань. Виконання програм в умовах обмеженості основний пам'яті призводить до збільшення часу виконання. Тому дуже бажано надати програмісту практично необмежений обсяг основної пам'яті на логічному рівні.
Багаторівнева організація основної пам'яті обчислювальної системи, заснованої на поєднанні програмних і апаратних засобів, дозволяє значно послабити кількісні обмеження на основну пам'ять. Основна пам'ять, моделируемая на зовнішньої пам'яті (на магнітних дисках), називається віртуальною (на відміну від реальної). Обсяг віртуальної пам'яті може значно перевищувати обсяг реальної пам'яті і обмежується тільки розміром адреси. Так, для 24-розрядної адреси можна забезпечити простір віртуальної пам'яті до 16 Мбайт. В обчислювальній системі може існувати або одне ВАП для системи і всіх користувачів, або багато віртуальних адресних просторів.
ВАП розташовується в сторінковому наборі даних на одному або декількох томах магнітних дисків. Для виконання програм необхідно забезпечити переміщення програм і даних між віртуальною і реальною пам'яттю. Одиницею пам'яті, використовуваної для переміщення, є сторінка. Розмір сторінки фіксований, наприклад, 2 До або 4 К. Процес переміщення сторінок між реальною і віртуальною пам'яттю називається сторінковим обміном (див. Рис. 3.14).
