صفحه‌بندی حافظه مجازی

توضیحات

در جلسه چهلم فیلم آموزشی (آموزش مجازی) سیستم عامل دکتر حقیقت ویژه کنکور کارشناسی ارشد مهندسی کامپیوتر و کنکور کارشناسی ارشد مهندسی فناوری اطلاعات و کنکور دکتری مهندسی کامپیوتر و نیز امتحانات دانشگاهی و آزمون‌های استخدامی، دومین قسمت فصل هشتم (آخر) سیستم عامل با عنوان «صفحه‌بندی حافظه مجازی» ارائه می‌شود. دیدیم مدیریت حافظه چندبرنامگی با پارتيشن‌های پویا به همراه تکنيک مبادله توانست با حذف چهار محدودیت، چهار مورد از مشکلات پارتيشن‌های ایستا را بر طرف کرده یا به طور چشمگیری کاهش دهد. اما هنوز دو محدودیت بارگذاری یکجا و کامل فرایند در حافظه باقی ماند. بنابراین دو عیب بزرگ تکه تکه شدن خارجی و بارگذاری بیهوده بخش‌هایی از فرایند در حافظه که فعلاً مورد نیاز نیست این روش را رنج می‌داد. در جلسه قبل با شکستن وخُرد کردن فرایندها به صفحات در صفحه‌بندی ساده و نیز شکستن چارچوب بارگذاری یکجا و پشت سر هم فرایندها و عدم اصرار بر حفظ نظم یک قدم به بهینگی نزدیک شدیم. در این جلسه می‌کوشیم تا با شکستن چارچوب بارگذاری کامل فرایندها و بارگذاری فقط صفحات مورد نیاز آن هم بدون نظم و ترتیب به تکنیکی به نام صفحه‌بندی حافظه مجازی (Virtual Memory Paging) دست پیدا کنیم که استفاده از حافظه را واقعاً بهینه خواهد کرد. در این راستا، ابتدا مفاهیم و روابط مربوط به اندازه حافظه فیزیکی و اندازه فضای حافظه مجازی و تعداد صفحات و تعداد قاب ها و شماره صفحه و شماره قاب و آدرس مجازی و آدرس فیزیکی و نقش دیسک در این زمینه صحبت خواهد شد. همچنین در مورد حداکثر صفحات ممکن و صفحات حاضر در حافظه (Present in memory pages) و صفحات غایب (Absent pages) روی دیسک و صفحات تمیز (Clean pages) و کثیف (Dirty pages) صحبت خواهد شد. همچنین جزئیات مربوط به جدول صفحه ساده و فیلدهای آن از جمله Valid و P/A و #F و M و R و Age و Protection و Copy on Write و Caching disable صحبت خواهد شد. سپس در مورد مفهوم نقص صفحه یا فقدان صفحه (Page fault) و نحوه اداره آن توسط سیستم عامل صحبت خواهد شد. در انتها روند ترجمه آدرس مجازی به فیزیکی توسط جدول صفحه ساده که بر حسب شماره صفحه اندیس شده است به تفصیل با مثال مورد بحث و بررسی قرار خواهد گرفت.