виртуалды жады деп аталынатын жаңа тәсілдің пайда болуына түрткі
болды. Виртуалды жады – тұтынушыларға көлемі қолданыстағы оперативті
жады көлемінен асып түсетін бағдарламаларды жазуға мүмкіндік беретін
бағдарлама-аппараттық
құралдардың
жиынтығы;
аталған
мақсатта
виртуалды жады келесі міндеттіліктерді орындайды:
• Түрлі есте сақтау құрылғыларына деректерді орнықтырады, мысалға
бағдарлама жартысы - оперативті жадыда, жартысы – дискіде.
• Қажетті жағдайда түрлі есте сақтау құрылғылары арасында
деректердің орнын ауыстырады, мысалға, бағдарламаның қажетті
бөлігін дискіден оперативті жадыға орнықтырады.
• Виртуалды мекен-жайларды физикалыққа түрлендіреді.
Аталған әрекеттердің барлығы автоматты түрде орындалып,
программист көмегін қажет етпейді, яғни выиртуалды жады механизмі
тұтынушыға қарасты мөлдір болады.
Виртуалды жадыны қолданылудың кеңінен таралған орындаулары –
жадыны парақтық, сегменттік және парақтық-сегменттік бөлістіру мен
свопинг болып табылады.
Парақтық бөлістіру
4 суретте жадыны парақтық бөлістіру сызбанұсқасы бейнеленген.
Әрбір үрдістің виртуалды мекен-жай кеңістігі виртуалды парақтар делінетін
аталған жүйе мөлшерінің тең, фиксирленген бөліктеріне бөлінеді. Жалып
жағдайда, виртуалды мекен-жай кеңістігінің көлемі парақ көлеміне тең
келмейді, сондықтан да әрбір үрдістің соңғы парағы фиктивті, я болмаса
жалған облыстармен толыға түседі.
Машинаның бүтін дерлік оперативті жадысы физикалық блоктар
делінетін тең көлемді бөліктерге бөлінеді. Парақ өлшемі екілік дәрежесіне
тең тұрғыда талғанады: 512, 1024 жыне тағы да басқалары. Бұл мекен-
жайлардың түрлену үрдістерін жеңілдетуге ықпал етеді.
Үрдістің қосылуы барысында оның виртуалды парақтарының теңдей
бөлігі оперативті жадыға, ал қалғандары – дискіге орнығады. Ұқсас
виртуалды парақтардың ұқсас физикалық парақтарды орнығуы міндет емес.
Қосылу барысында операционды жүйе әрбір үрдіске тиесілі ақпараттық
құрылымды қалыптастырады. Ол оперативті жадыға енгізілген парақтардың
виртуалды және физикалы парақтарының кнөмерлерінің сәйкестілігі
нақтыланатын парақтар кестесі. Одан өзге парақтар кестесінде парақтың
модификация белгілері, іске қосылмау белгісі, және виртуалды жады
механизмімен қолданылатын өзге де деректер іспеттес басқарушы
ақпараттар болады.
Үрдісті процессордың арнайы тіркелімдемесіне белсендіру барысында
аталған үрдістің парақтар кестесі іске қосылады.
Әрбір жадыға төну кезінде сұраныс салған виртуалды жады жөніндегі
ақпарат парақтар кестесінен оқыла бастайды. Егер де аталған виртуалды
парақ оперативті жадыда орнықса, онда виртуалды мекен-жайдың
физикалыққа түрленуі орындалады. Ал егер қажетті виртуалды парақ дискіге
көшірілсе, онда парақтық үзілістің болуы ықтимал. Орындалудағы үрдіс
36
кідіріс жағдайына алмастырылып, дайын үрдістер реттлігіндегі келесі үрдіс
белсендіріледі. Параллелді тұрғыда парақтық үзілістің өңдеу бағдарламасы
дискіде қажетті виртуалды парақты іздестіріп, оны оперативті жадыға
көшіруге тырмысады. Егер жадыда бос физикалық парақ бола жатса, онда
қосылу дәл сол мезетте орындалады, кері жағдайда – оперативті жадыдан
қандай парақты қосу қажеттіліг талқыланады.
Сурет. 4.. Жадыны парақтық бөлістіру
Аталған жа
біршама бөлігі
қолда
ген парақ
олған парақтар
виртуалды мекен-жайдың
физик
ғдайда түрлі құрамды критерийлердің
нылуы мүмкін, мысалға:
• Ең ұзақ қолданысқа төнбе
• Алғаш көзге түскен парақ
• Соңғы уақытта төнулер аз б
Жадыны парақтық бөлістіру кезіндегі
алыққа түрлену механизмін қарастыралық (сурет 5).
37
Сурет. 5. Жадыны парақтық бөлістіру кезіндегі виртуалды мекен-
жайдың физикалыққа түрлену механизмі
Парақтық бөлістіру кезінде виртуалды мекен-жай жұп түрінде берілуі
мүмкін, мұндағы (p, s) p – үрдістің виртуалды парақ нөмірі (парақтардың
нөмірленуі 0-ден басталады), ал s – виртуалды парақ шегінде орын
алмастыру. Парақ өлшемі 2 тең екендігін ескере отырып, к дәрежесінде s
орын алмастыруы кіші разрядты k виртуалды мекен-жайдың екілік бөлігінде
бөлістірудің қапарайым тәсілімен орындалуы мүмкін. Қалған разрядтар р
парағының екілік жазбасын бейнелейді.
Аппараттық құралдармен оперативті жадыға төну барысында келесі
әрекеттіліктер орындалады:
4. парарқар кестесінің бастапқы мекен-жайлары (парақтар кесесінің
тіркелімдеме құрамы, виртуалды парақ нөмірлері (үлкен виртуалды
мекен-жай разрядтары), парақтар кестесіндегі жазба ұзақтығы (жүйелі
константа, яғни тұрақтылық ) негізінде кестедегі қажетті жазбаның
мекен-жайы анықталады.
5. Аталған жазбадан физикалық парақтың нөмірі алынады.
6. физикалық парақ нөміріне орын алмастыру қосылады (виртуалды
мекен-жайлардың кіші разрядтары).
Жадының парақтық ұйымдастырылуы бар жүйе өнімділігіне парақтық
үзілістер мен виртуалды мекен-жайдың физикалыққа түрленуіне жұмсалған
уақыттық шығындар ықпал етеді. Жиі қайталанатын парақтық үзілістерде
жүйе парақтар свопингіне біршама уақытты бос кетіруі мүмкін. Прақтық
үзілістердің жиілігін қысқарту мақсатында парақ көлемін ұлғайтуымызға
болады. Одан өзге, парақ көлемін ұлғайту – парақтар кестесінің көлемін
38
