Cos'è la memoria virtuale?

Stavo ricontrollando le mie note per "Memoria virtuale" e la definizione nel mio libro di testo è:

Processo di allocazione di una sezione di memoria secondaria per agire come parte della memoria principale

Dove dice Wikipedia :

La memoria virtuale è una tecnica di sistema che dà al programma applicativo l'impressione di avere una memoria di lavoro contigua (uno spazio di indirizzi)

e (dice anche Wikipedia)

Tieni presente che la "memoria virtuale" è molto più del semplice "utilizzo dello spazio su disco per estendere la dimensione della memoria fisica"

Qualcuno può offrire qualche chiarimento su quale sia corretto?

Note that "virtual memory" is more than just "using disk space to extend physical memory size"

La memoria virtuale è uno strato di astrazione fornito a ciascun processo. Il computer ha, diciamo, 2 GB di RAM fisica, indirizzato da 0 a 2G. Un processo potrebbe visualizzare uno spazio di indirizzi di 4 GB, che ha interamente a sé. La mappatura da indirizzi virtuali a indirizzi fisici è gestita da un'unità di gestione della memoria, che è gestita dal sistema operativo. In genere questo viene fatto in "pagine" 4KB.

Questo offre diverse funzionalità:

1. Un processo non può vedere la memoria in altri processi (a meno che il sistema operativo non lo voglia!)
2. La memoria in un determinato indirizzo virtuale potrebbe non trovarsi nello stesso indirizzo fisico
3. La memoria di un indirizzo virtuale può essere "paginata" su disco e quindi "paginata" quando si accede nuovamente.

Il tuo libro di testo definisce la memoria virtuale (erroneamente) come solo # 3.

Anche senza lo scambio, è necessario prestare particolare attenzione alla memoria virtuale se si scrive un driver di dispositivo per un dispositivo che esegue DMA (accesso diretto alla memoria). Il codice del driver viene eseguito sulla CPU, il che significa che gli accessi alla memoria avvengono tramite la MMU (virtuale). Il dispositivo probabilmente non passa attraverso la MMU, quindi vede indirizzi fisici non elaborati. Quindi, come scrittore di driver, devi assicurarti:

1. Qualsiasi indirizzo di memoria grezza che passi all'hardware è fisico, non virtuale.
2. Qualsiasi grande blocco di memoria (multipagina) inviato è fisicamente contiguo. Un array 8K potrebbe essere praticamente contiguo (tramite la MMU) ma due pagine fisicamente separate. Se dici al dispositivo di scrivere 8K di dati all'indirizzo fisico corrispondente all'inizio di quell'array, scriverà il primo 4K dove ti aspetti, ma il secondo 4K danneggerà un po 'di memoria da qualche parte. :-(

Proverò a iniziare lentamente, e poi metterò tutto insieme per te. È così:

La memoria virtuale, come comunemente usata, si riferisce al "paging". Come suggerisce il nome, il paging è come un blocco note umano.

Quando si elaborano somme semplici o si imparano informazioni semplici, si fa tutto in testa: si caricano tutte le informazioni, le si elabora e si ottiene la risposta. È come un computer che carica file dal disco rigido: carica i programmi o le immagini o altre informazioni necessarie per lavorare nella sua "memoria reale" (o "memoria fisica") e ci lavora con il suo "cervello" ( il suo processore).

Tuttavia, quando stai imparando informazioni complesse o lavorando con somme complesse, potresti non essere in grado di adattarti a tutto ciò nella tua testa in una volta. Ti confondi, inizi a rallentare, non riesci a tenere tutto lì dentro in una volta e devi dimenticare qualcosa per ricordare qualcos'altro.

La soluzione umana è usare un blocco note. Annotiamo sulle pagine tutte le cose che non possiamo ricordare in una volta, ma ci riferiamo a loro mentre facciamo le somme. Potremmo non essere in grado di ricordare un enorme elenco di dati sulle vendite per il mese, ma possiamo guardare le pagine, ottenere le informazioni un po 'alla volta ed elaborare ogni bit. È come se il computer "impaginasse" la sua memoria: scrivesse pagine piene di informazioni e le mettesse in "memoria virtuale" per riferimento futuro, e realizzasse che aveva bisogno di una pagina e caricando quella pagina dalla memoria virtuale nella memoria reale. Su Linux e Unix, il luogo in cui sono memorizzate queste pagine è letteralmente chiamato "file di paging", e le pagine di dati in memoria sono letteralmente chiamate "pagine". Sistemi diversi hanno nomi diversi per queste cose, ma il concetto generale è più o meno lo stesso.

Quindi davvero, il paging è molto semplice. Tutte le pagine di informazioni non si adattano alla memoria, quindi alcune pagine vengono inserite sul disco e caricate di nuovo in seguito.

Ora, dove diventa sempre più complicato, i moderni sistemi dispongono della mappatura della memoria e della protezione della memoria, che di solito è gestita dallo stesso sistema hardware nel computer: l'unità di gestione della memoria o MMU.

In un (moderno) computer multitasking, che può eseguire molti programmi contemporaneamente e dotato di protezione della memoria, ogni programma è solitamente separato da altri programmi in esecuzione sullo stesso sistema. In questo modo, un programma non può alterare un altro programma semplicemente accedendo alla sua memoria - la MMU separa fisicamente lo spazio di indirizzi di un programma da quello di altri. In altre parole, i programmi dell'utente non vedono i programmi di altri utenti o anche altri programmi. Non vedono la "memoria reale", vedono la loro "memoria virtuale".

Ora, questo concetto di isolamento della memoria e il concetto di file di paging sono due cose concettualmente diverse, motivo per cui sei confuso. Tuttavia, la chiave è che entrambi funzionano utilizzando la MMU, l'unità di gestione della memoria, che divide la memoria in pagine e mappa le pagine su uno spazio di indirizzi virtuale.

Pertanto, quando un programma richiede la memoria in corrispondenza di un determinato "indirizzo di memoria", ciò che accade realmente è che le pagine di memoria per quel programma e i loro indirizzi corrispondenti (lo "spazio degli indirizzi" del programma) vengano cercate e la pagina che corrisponde a quel blocco di memoria è stato trovato. Quella pagina può essere caricata da qualche parte nella memoria reale, nel qual caso il programma ha accesso, oppure può essere pagata su un disco. Se viene eseguito il paging, viene attivato un "errore di pagina": si accede al disco e la pagina viene caricata in memoria. Quindi il programma funziona anche quando non c'è abbastanza memoria, ma funziona LENTAMENTE, se deve usare il disco per quello che normalmente sarebbe un accesso alla memoria molto veloce.

Ora, se non c'è abbastanza spazio per caricare quella pagina in memoria, allora hai un problema. In tal caso, alcune ALTRE pagine che sono già in memoria devono essere "scambiate" su disco, in modo da poter caricare la prima pagina del programma. Oppure potrebbero essere ugualmente pagine dello stesso programma. Questo si vede a volte nei programmi di grafica, ad esempio, su sistemi pesantemente caricati, quando parte dell'immagine viene caricata lentamente e disegnata rapidamente, quindi la parte successiva viene caricata altrettanto lentamente e disegnata rapidamente e quando torni a lavorare con la prima parte, è di nuovo lento. Questo perché vengono caricati per essere elaborati, quindi scambiati di nuovo, quindi è possibile lavorare su qualcos'altro. Ovviamente, questo è un modo molto lento di lavorare e ciò di cui hai davvero bisogno è più memoria REALE.

So che è troppo tardi .... ma lo ritengo ancora utile.

• Tutti sono corretti in base a diversi punti di vista.
• La memoria virtuale è una tecnica di gestione della memoria mentre la memoria di swap era area sull'unità disco. La memoria di swap è generalmente chiamata spazio di swap. Lo spazio di swap si riferisce alla parte della memoria virtuale che è riservata come posizione di archiviazione temporanea. Lo spazio di swap viene utilizzato quando la RAM disponibile non è in grado di soddisfare i requisiti della memoria del sistema
• È possibile fare riferimento al seguente link per maggiori dettagli

Bene, se capiamo la parola virtuale, penso che possiamo capire come si riferisce alla memoria.

"Virtuale" come definito su Dictionary.com: "temporaneamente simulato o esteso dal software del computer: un disco virtuale nella RAM; memoria virtuale su un disco rigido".

Nel caso della memoria virtuale, il sistema sta simulando la memoria del sistema utilizzando risorse di memoria più lente (ad esempio disco rigido, chiavetta USB ecc.) Quando è richiesta memoria aggiuntiva, il sistema sostituirà i dati nella memoria di sistema che non sono necessari per il disco rigido unità o risorsa che hai impostato. Ciò libera la memoria di sistema in modo che l'applicazione possa continuare l'attività che stava svolgendo.

Lo scambio è un processo continuo e quindi se si aggiorna la memoria si dovrebbe vedere un miglioramento delle prestazioni in quanto il sistema non dovrebbe richiedere lo scambio a memoria più lenta come offten.

La memoria virtuale è una funzionalità di un sistema operativo (SO) che consente a un computer di compensare la carenza di memoria fisica trasferendo temporaneamente pagine di dati dalla memoria ad accesso casuale (RAM) alla memoria del disco.

Significa che è come un mirror o una memoria di esempio utilizzata nella macchina virtuale o nella scatola virtuale per provare i sistemi operativi senza formattare il computer.

La memoria virtuale è un blocco del disco rigido che il sistema utilizza come file di paging oltre alla RAM fisica.

Diventa complicato e talvolta lento, perché Windows NON deframmenta questa parte del tuo disco rigido.

I 2 migliori consigli che posso offrire: 1) Virt Mem dovrebbe essere impostato sia min che max a circa 1,5 volte la tua memoria fisica. ex. 2 GB di RAM = 3070 MB di Virt. 2) Durante la deframmentazione, disattivare il file di paging. Deframmenta 2x e ripristina il numero originale. Ciò fornisce una porzione pulita di unità e aumenta la velocità del file di paging.