Виртуальная память
Компьютерные системы создаются с применением нескольких уровней памяти. На рис. 8.1 показаны наиболее важные из них с указанием ориентировочных значений, полученных в системе Linux автора. По мере перехода к правой части рисунка эти виды памяти становятся более крупными, но менее быстродействующими (а также более дешевыми в расчете на один байт). В частности, можно видеть, что скорости доступа характеризуются шестью порядками величины и крайние их значения отличаются друг от друга в 1000000 раз, а емкости характеризуются восемью порядками величины и крайние их значения отличаются друг от друга в 312500000 раз. (На практике разница в быстродействии иногда не столь заметна, но эти цифры вполне приемлемы для целей нашего описания.) Наиболее значительным отличием является последнее — различие между оперативной памятью (или основной памятью) и диском (или внешней памятью).
8.1. Уровни хранения с характеристиками скорости и обмена
Потребность в дополнительной внешней памяти чрезвычайно велика, даже несмотря на такое низкое ее быстродействие. Было бы неплохо заставить диск подменять оперативную память, когда ее не хватает, временно перемещая неиспользуемый код и данные на диск, чтобы освободить место для действующих процессов. Как вы уже наверно знаете, в Linux это уже сделано: это так называемая виртуальная память.
Таким образом, виртуальная память представляет собой метод безукоризненного совмещения доступа к оперативной памяти и диску — к основной и внешней памяти. Приложения имеют доступ ко всей оперативной памяти, как будто она действительно существует. Мы знаем, что ее на самом деле нет и поэтому называем ее «виртуальной», но благодаря ядру приложения этого не замечают. С точки зрения приложений, виртуальная память равносильна наличию огромного объема оперативной памяти, которая на практике иногда просто медленно работает.
Термин «виртуальная память» имеет еще одно значение, которое, строго говоря, не связано с первым значением. Такое понятие, как виртуальная память, относится также к методу предоставления процессам откорректированной информации об адресах, в которых они находятся. Каждому процессу разрешено считать, что его адреса начинаются с нулевого адреса и от него наращиваются. Безусловно, в действительности это не может быть истинным для всех процессов одновременно, но это соглашение удобно при выработке выполняемого кода, поскольку процессам не нужно сообщать, что они в действительности не располагаются с нулевого адреса, и они не должны этого учитывать.
Forekc.ru
Рефераты, дипломы, курсовые, выпускные и квалификационные работы, диссертации, учебники, учебные пособия, лекции, методические пособия и рекомендации, программы и курсы обучения, публикации из профильных изданий