|
Virtual xotira Virtual memory
|
| bet | 1/5 | | Sana | 14.09.2022 | | Hajmi | 0.95 Mb. | | #25912 |
Bog'liq Новый документ в формате RTF
Virtual xotira - Virtual memory
Ushbu maqola hisoblash texnikasi haqida. TBN o'yin namoyishi uchun qarang Virtual xotira (o'yin namoyishi).
Virtual xotira faollikni birlashtiradi Ram va faol bo'lmagan xotira yoqilgan DASD[a] katta sonli tutashgan manzillarni shakllantirish uchun.
Yilda hisoblash, virtual xotira[b] a xotirani boshqarish "ma'lum bir mashinada mavjud bo'lgan saqlash resurslarini idealizatsiya qilingan abstraktsiyasini" ta'minlaydigan texnika[3] bu "juda katta (asosiy) xotira foydalanuvchilari uchun xayolotni yaratadi".[4]
Kompyuter operatsion tizim, apparat va dasturiy ta'minot kombinatsiyasidan foydalangan holda, xaritalar xotira manzillari deb nomlangan dastur tomonidan ishlatiladi virtual manzillar, ichiga jismoniy manzillar yilda kompyuter xotirasi. Asosiy saqlash, jarayon yoki vazifada ko'rinib turganidek, qo'shni sifatida paydo bo'ladi manzil maydoni yoki qo'shni to'plam segmentlar. Operatsion tizim boshqaradi virtual manzil bo'shliqlari va virtual xotiraga haqiqiy xotirani tayinlash. CPU-da manzilni tarjima qilish apparati, ko'pincha a deb nomlanadi xotirani boshqarish bo'limi (MMU), avtomatik ravishda virtual manzillarni jismoniy manzillarga tarjima qiladi. Operatsion tizimdagi dasturiy ta'minot ushbu imkoniyatlarni haqiqiy xotira hajmidan oshib ketadigan va shu bilan kompyuterda mavjud bo'lganidan ko'proq xotiraga havola etadigan virtual manzil maydonini ta'minlash uchun kengaytirishi mumkin.
Virtual xotiraning asosiy afzalliklari quyidagilardan iborat: dasturlarni umumiy xotira maydonini boshqarishdan ozod qilish, xotirani ajratish sababli xavfsizlikni kuchaytirish va texnikadan foydalangan holda ko'proq xotiradan kontseptual ravishda foydalanish. xotira.
Mundarija
1 Xususiyatlari
2 Foydalanish
3 Tarix
4 Varaqlangan virtual xotira
4.1 Sahifalar jadvallari
4.2 Disk xotira rahbari
4.3 Iplangan sahifalar
4.3.1 Virtual-real operatsiya
4.4 Qo'rqish
5 Segmentlangan virtual xotira
6 Manzil maydonini almashtirish
7 Shuningdek qarang
8 Qo'shimcha o'qish
9 Izohlar
10 Adabiyotlar
11 Tashqi havolalar
Xususiyatlari
Virtual xotira dasturni dasturlashni yashirish orqali osonlashtiradi parchalanish jismoniy xotira; boshqarish yukini yadroga topshirish orqali xotira iyerarxiyasi (dasturni boshqarishga bo'lgan ehtiyojni yo'q qilish qoplamalar aniq); va har bir jarayon ehtiyojni yo'q qilish orqali o'ziga xos manzil maydonida bajarilganda ko'chib o'tish dastur kodi yoki bilan xotiraga kirish uchun nisbiy adreslash.
Xotirani virtualizatsiya qilish virtual xotira tushunchasini umumlashtirish deb hisoblash mumkin.
Foydalanish
Virtual xotira zamonaviyning ajralmas qismidir kompyuter arxitekturasi; Amalga oshirish uchun odatda a shaklidagi apparat yordami talab qilinadi xotirani boshqarish bo'limi ichiga o'rnatilgan Markaziy protsessor. Keraksiz bo'lsa ham, emulyatorlar va virtual mashinalar virtual xotirani amalga oshirish samaradorligini oshirish uchun qo'shimcha yordamni jalb qilishi mumkin.[5] Binobarin, eski operatsion tizimlar, masalan meynframlar 1960-yillarning va 1980-yillarning o'rtalaridagi shaxsiy kompyuterlari uchun (masalan, DOS ),[6] odatda virtual xotira funktsiyasi mavjud emas,[shubhali – muhokama qilish] 1960-yillarning asosiy ramkalari uchun muhim istisnolarga quyidagilar kiradi:
The Atlas rahbari uchun Atlas
Ko'p dasturlash tizimi uchun Electrologica X8 (apparat yordamisiz dasturiy ta'minotga asoslangan virtual xotira)
MCP uchun Burrouz B5000
MTS, TSS / 360 va CP / CMS uchun IBM System / 360 Model 67
Multics uchun GE 645
The Vaqtni taqsimlash operatsion tizimi uchun RCA Spectra 70 /46
va uchun operatsion tizim Apple Lisa virtual xotiraga ega bo'lgan 1980-yillardagi shaxsiy kompyuter operatsion tizimining misoli.
1960-yillarda va 70-yillarning boshlarida kompyuter xotirasi juda qimmat edi. Virtual xotiraning joriy etilishi katta xotira talablariga ega bo'lgan dasturiy ta'minot tizimlari uchun haqiqiy xotirasi kam bo'lgan kompyuterlarda ishlash imkoniyatini berdi. Bundan tejash barcha tizimlar uchun virtual xotiraga o'tishga kuchli turtki berdi. Virtual manzil maydonlarini taqdim etishning qo'shimcha qobiliyati yana bir xavfsizlik va ishonchlilik darajasini oshirdi, shu bilan virtual xotirani bozor uchun yanada jozibador qildi.
Virtual xotirani qo'llab-quvvatlaydigan aksariyat zamonaviy operatsion tizimlar har birida ishlaydi jarayon o'z bag'ishlangan manzil maydoni. Shunday qilib, har bir dastur virtual xotiraga yagona kirish huquqiga ega ko'rinadi. Biroq, ba'zi eski operatsion tizimlar (masalan OS / VS1 va OS / VS2 SVS ) va hatto zamonaviy (masalan IBM i ) bor bitta manzilli kosmik operatsion tizimlar barcha jarayonlarni virtualizatsiya qilingan xotiradan iborat bitta manzil maydonida boshqaradigan.
O'rnatilgan tizimlar va juda tez va / yoki izchil javob berish vaqtlarini talab qiladigan boshqa maxsus kompyuter tizimlari kamayganligi sababli virtual xotiradan foydalanmaslikni afzal ko'rishlari mumkin determinizm; virtual xotira tizimlari oldindan aytib bo'lmaydi tuzoq kirishga javoban istalmagan va oldindan aytib bo'lmaydigan kechikishlar keltirib chiqarishi mumkin, ayniqsa tuzoq ma'lumotlar asosiy xotiraga ikkinchi darajali xotiradan o'qilishini talab qilsa. Virtual manzillarni jismoniy manzillarga tarjima qilish uchun qo'shimcha qurilmalar odatda amalga oshirish uchun muhim mikrosxemalarni talab qiladi va o'rnatilgan tizimlarda ishlatiladigan barcha mikrosxemalar ushbu apparatni o'z ichiga olmaydi, bu ba'zi bir tizimlarning virtual xotiradan foydalanmasligining yana bir sababi.
Tarix
1940-yillarda[iqtibos kerak ] va 1950-yillarda barcha yirik dasturlarda birlamchi va ikkilamchi saqlashni boshqarish uchun mantiq bo'lishi kerak edi qoplama. Shuning uchun virtual xotira nafaqat asosiy xotirani kengaytirish uchun, balki dasturchilar uchun bunday kengaytmani iloji boricha qulayroq qilish uchun kiritilgan.[7] Ruxsat berish uchun ko'p dasturlash va ko'p vazifali, ko'plab dastlabki tizimlar xotirani virtual xotirasiz bir nechta dasturlar, masalan PDP-10 orqali registrlar.
Virtual xotira tushunchasi birinchi marta nemis tomonidan ishlab chiqilgan degan da'vo fizik Fritz-Rudolf Gyuntsch da Technische Universität Berlin 1956 yilda doktorlik dissertatsiyasida, Ko'p asenkron aylanadigan davulli va avtomatik tezkor xotira bilan ishlaydigan raqamli kompyuterning mantiqiy dizayni[8][9] ehtiyotkorlik bilan tekshirishga qarshi turmaydi. Gyuntsch tomonidan taklif qilingan (lekin hech qachon qurilmagan) kompyuterning manzil maydoni 10 ga teng edi5 so'zlar 10 ga to'g'ri keltirilgan5 barabanlarning so'zlari, ya'ni manzillar haqiqiy manzillar edi va virtual xotiraning asosiy xususiyati bo'lgan bilvosita xaritalash shakli yo'q edi. Gyunts ixtiro qilgan narsa bu shakl edi kesh xotirasi, chunki uning tezkor xotirasi ba'zi bir bloklar nusxasini yoki davullardan olingan ma'lumotlarni o'z ichiga olishi uchun mo'ljallangan edi. Darhaqiqat u yozgan (tarjimada keltirilgani kabi)[10]): "Dasturchi asosiy xotiraning mavjudligini hurmat qilmasligi kerak (u hatto mavjudligini bilmasligi ham kerak), chunki manzillarning faqat bitta turi mavjud (sic) qaysi biri yordamida faqat bitta saqlash joyi bo'lganidek dasturlash mumkin. " Kesh xotirasi bo'lgan kompyuterlarda aynan shu holat mavjud bo'lib, ularning dastlabki tijorat misollaridan biri IBM System / 360 Model 85 edi.[11] Model 85-da barcha manzillar asosiy asosiy do'konga tegishli haqiqiy manzillar edi. Yarimo'tkazgichli kesh do'koni, foydalanuvchiga ko'rinmas, asosiy do'kon qismlarini tarkibida hozirda bajarilayotgan dastur tomonidan ishlatilgan. Bu Gyuntsch tizimiga juda o'xshash, ko'p dasturlash bilan bog'liq muammolarni hal qilish o'rniga, ish faoliyatini yaxshilash vositasi sifatida yaratilgan.
Dastlabki haqiqiy virtual xotira tizimi Manchester universiteti bir darajali saqlash tizimini yaratish[12] qismi sifatida Atlas kompyuteri. Bu ishlatilgan Disk xotira Dasturchi uchun mavjud bo'lgan virtual manzillarni haqiqiy xotiraga xaritalash mexanizmi, 16.384 so'z birlamchi asosiy xotira qo'shimcha 98,304 so'zlar bilan ikkinchi darajali baraban xotirasi.[13] Birinchi Atlas 1962 yilda foydalanishga topshirilgan, ammo 1959 yilgacha ishning prototiplari yaratilgan.[7](p2)[14][15] 1961 yilda Burrouz korporatsiyasi mustaqil ravishda virtual xotiraga ega bo'lgan birinchi tijorat kompyuterini chiqardi B5000, bilan segmentatsiya pagingdan ko'ra.[16][17]
Virtual xotirani asosiy operatsion tizimlarda amalga oshirishdan oldin, ko'plab muammolarni hal qilish kerak edi. Dinamik manzilga tarjima qilish qimmat va qurilishi qiyin bo'lgan ixtisoslashtirilgan apparatni talab qildi; dastlabki dasturlar xotiraga kirishni biroz sekinlashtirdi.[7] Ikkilamchi xotiradan foydalanadigan yangi tizim miqyosidagi algoritmlar ilgari qo'llanilgan dasturlarga xos algoritmlarga qaraganda unchalik samarasiz bo'ladi degan xavotirlar mavjud edi. 1969 yilga kelib tijorat kompyuterlari uchun virtual xotira haqidagi bahslar tugadi;[7] an IBM boshchiligidagi tadqiqot guruhi Devid Sayre ularning virtual xotirani qoplash tizimi doimiy ravishda qo'l bilan boshqariladigan eng yaxshi tizimlardan yaxshiroq ishlaganligini ko'rsatdi.[18] 70-yillar davomida o'zlarining virtual saqlashga asoslangan operatsion tizimlarini boshqaradigan IBM 370 seriyali ishbilarmon foydalanuvchilarga bir nechta eski tizimlarni narxlari / ishlash ko'rsatkichlari yaxshilangan kamroq, kuchliroq, asosiy tizimlarga ko'chirish uchun vosita yaratdilar. Birinchi minikompyuter virtual xotirani joriy qilish uchun Norvegiya edi NORD-1; 1970-yillarda, boshqa minikompyuterlar, ayniqsa, virtual xotirani amalga oshirdilar VAX ishlaydigan modellar VMS.
Virtual xotira x86 bilan arxitektura himoyalangan rejim ning Intel 80286 protsessor, lekin uning segmentini almashtirish texnikasi segmentning kattaligiga nisbatan yomon miqyosga ega. The Intel 80386 mavjud bo'lganlar ostida disk xotira yordamini taqdim etdi segmentatsiya qatlami, sahifadagi nosozliklar istisnosiz boshqa istisnolarsiz zanjirga ulanishni ta'minlaydi ikki barobar. Biroq, segment tavsiflovchilarini yuklash juda qimmat operatsiya bo'lib, operatsion tizim dizaynerlari pacing va segmentatsiyaning kombinatsiyasiga emas, balki pagingga qat'iy ishonishiga olib keldi.
Varaqlangan virtual xotira
Shuningdek qarang: Disk xotira
|
| |
