Механизмы распределения памяти: разделами, свопинг, виртуальная память.
Механизм распределения памяти - это процесс, который определяет, как приложение может использовать память компьютера. Механизм распределения памяти в Windows включает в себя несколько компонентов, таких как менеджер памяти, диспетчер памяти и система виртуальной памяти. Менеджер памяти отвечает за управление памятью и ее распределение между процессами. Диспетчер памяти управляет физической памятью и решает, какие страницы памяти должны быть сохранены на диске, а какие - в оперативной памяти. Система виртуальной памяти позволяет приложениям использовать больше памяти, чем реально доступно, путем подкачки страниц на диск и обратно в оперативную память по мере необходимости.
Разделы - это самый простой способ распределения памяти. Он просто разделяет память на блоки фиксированного размера. Это может быть полезно для простых систем, но не очень эффективно для более сложных приложений.
Свопинг - это процесс временного отключения неактивных процессов от оперативной памяти и сохранения их на жестком диске. Когда процесс становится активным, он возвращается в оперативную память. Это позволяет использовать больше приложений одновременно, но может замедлить работу системы, поскольку требуется время на загрузку процесса из диска в память.
Виртуальная память - это более сложный механизм распределения памяти, который позволяет приложениям использовать больше памяти, чем реально доступно. Виртуальная память использует жесткий диск для хранения части данных, которые в данный момент не используются, что позволяет увеличить доступную оперативную память. Этот механизм может быть полезен для больших приложений или тех, которые требуют много памяти.
Механизмы распределения памяти: страничный.
Страничный метод распределения памяти — это метод управления памятью, который используется в большинстве современных операционных систем. Он основан на разбиении виртуальной памяти на страницы одинакового размера и использовании таблицы страниц для преобразования виртуальных адресов в физические. Каждая страница виртуальной памяти имеет свою запись в таблице страниц, которая содержит информацию о физической странице и атрибутах страницы.
Страничный метод позволяет эффективно использовать память, так как программы могут использовать всю доступную физическую память без необходимости частого обмена с диском. Это также обеспечивает защиту от ошибок, поскольку каждая программа имеет свою таблицу страниц и не может обращаться к памяти другой программы напрямую. Кроме того, страничное распределение памяти позволяет операционной системе управлять использованием памяти более эффективно, так как она может перемещать страницы между памятью и диском в зависимости от потребности.
Таблица страниц представляет собой массив записей, каждая из которых соответствует одной странице памяти. Каждая запись содержит следующую информацию:
– виртуальный адрес страницы;
– физический адрес страницы;
– атрибуты страницы, такие как read-only или dirty. Атрибуты страницы определяют, как операционная система должна обрабатывать эту страницу. Например, атрибут read-only означает, что страница доступна только для чтения, а атрибут dirty указывает, что страница была изменена и должна быть записана на диск при необходимости. Другие атрибуты могут включать защиту, кэширование и т.д.;
– бит присутствия, который указывает, находится ли страница в памяти.
Преобразование диспетчером памяти виртуального адреса в физический
для 16 страниц по 4 Кбайт