Virtuaalmälu
Virtuaalmälu on mälu haldamise viis, mis on arvutites kasutatava tehnoloogia uusim suundumus. Riistvara (arvuti füüsiline osa, näiteks protsessor või graafikakaart) töötab tarkvara. See tarkvara vajab arvuti mälu, et töötada ja teha seda, mida ta peab tegema. Enamik tänapäeval kasutatavaid arvuteid suudab teha korraga rohkem kui ühte asja, nad käivitavad rohkem kui ühte rakendust. Seda nimetatakse multiprotsessoriks.
Sellisel juhul jagavad kõik arvutis korraga töötavad programmid või rakendused selle ressursse. Arvutil ei ole rohkem protsessoreid või põhimälu (RAM) ainult seetõttu, et sellel töötab rohkem programme.
Virtuaalne mälu on idee, et rakendus näeb teatud suurusega mälublokki. Rakendus saab seda mälu kasutada oma äranägemise järgi. See mälublokk on virtuaalne selles mõttes, et see pärineb erinevatest osadest. Osa sellest võib olla arvuti põhimälus, kuid osa võib olla ka kettal. Protsessoril on spetsiaalne osa, mida nimetatakse Arithmetic Logic Unit'iks ja mis teeb osa tõlgetest rakenduse mälu ja süsteemi ressursside vahel. Kaasaegsed operatsioonisüsteemid teevad samuti osa sellest tööst.
Kui programm üritab kasutada mälublokki, mis ei ole süsteemimälus, peatatakse see programm ja plokk laetakse süsteemimälusse. See, mis oli selles süsteemimälu osas, kirjutatakse kettale. Seda nimetatakse tavaliselt ümberlaadimiseks.
Teatud arvutisüsteemid, näiteks manussüsteemid, ei kasuta virtuaalset mälu, sest neil on vaja väga kiiret või alati ühesugust reageerimisaega. Üks probleem on see, et virtuaalmälu puhul on raske ennustada reageerimisaega. Rakendusel, mis kasutab osa mälust, mida tuleb laadida kettalt, on erinev reageerimisaeg kui rakendusel, mis seda ei kasuta. Seetõttu ei kasutata virtuaalmälu kontseptsiooni manussüsteemides.
Programm arvab, et tal on suur hulk külgnevaid aadresse, kuid tegelikkuses on hetkel kasutatavad osad laiali põhimälus ja mitteaktiivsed osad on salvestatud kettadokumendis.
Küsimused ja vastused
K: Mis on virtuaalne mälu?
V: Virtuaalmälu on arvutimälu haldamise viis, mis võimaldab rakendustele juurdepääsu kindla suurusega mälublokile. See mälublokk võib pärineda erinevatest osadest, näiteks põhimälust või kettalt.
K: Kuidas töötab virtuaalne mälu?
V: Virtuaalmälu töötab, võimaldades protsessori aritmeetilise loogikaüksusel teha tõlkeid rakenduse ja süsteemi ressursside vahel. Kaasaegsed operatsioonisüsteemid teevad samuti osa sellest tööst. Kui rakendus üritab kasutada mälublokki, mis ei ole süsteemimälus, peatatakse see ja plokk laetakse süsteemimälusse.
K: Millised on mõned näited arvutitest, mis ei kasuta virtuaalset mälu?
V: Manussüsteemid on üks näide arvutitest, mis ei kasuta virtuaalset mälu, sest neil on vaja kiireid või alati samaks jäävaid reaktsiooniaegu. Virtuaalse mälu puhul on raske ennustada reageerimisaega, mistõttu seda ei kasutata manussüsteemides.
K: Mis on multiprotsessorlus?
V: Multiprotsessorlus on see, kui arvuti saab teha korraga rohkem kui ühte asja, käivitades korraga mitu rakendust, mis jagavad selle ressursse.
K: Mis juhtub, kui rakendus üritab kasutada mälublokki, mis ei ole süsteemimälus?
V: Kui rakendus üritab kasutada mälublokki, mis ei ole süsteemimälus, peatatakse see ja plokk laetakse süsteemimälusse.
K: Mis on lehtede sirvimine?
V: Paging viitab sellele, mis juhtub, kui süsteemimälu selles osas olnud mälu tuleb tagasi kettale kirjutada, kuna rakendus kasutab mõnda muud osa, mis ei olnud algselt sinna salvestatud.
