Понятие о виртуальной памяти. Подкачка страниц по обращению

Виртуа́льная па́мять — технология управления памятью ЭВМ, разработанная для многозадачных операционных систем. При использовании данной технологии для каждой программы используются независимые схемы адресации памяти, отображающиеся тем или иным способом на физические адреса в памяти ЭВМ. Позволяет увеличить эффективность использования памяти несколькими одновременно работающими программами, организовав множество независимых адресных пространств, и обеспечить защиту памяти между различными приложениями. Также позволяет программисту использовать больше памяти, чем установлено в компьютере, за счет откачки неиспользуемых страниц на вторичное хранилище.

Применение механизма виртуальной памяти позволяет:

- упростить адресацию памяти клиентским программным обеспечением;

- рационально управлять оперативной памятью компьютера;

- изолировать процессы друг от друга.

Подкачка страниц по обращению — один из механизмов виртуальной памяти, при котором отдельные фрагменты памяти (обычно неактивные) перемещаются из ОЗУ на жёсткий диск, освобождая ОЗУ для загрузки других активных фрагментов памяти. Такими фрагментами в современных ЭВМ являются страницы памяти.

Временно выгруженные из памяти страницы могут сохраняться на внешних запоминающих устройствах, как в файле, так и в специальном разделе на жёстком диске, называемые соответственно swap-файл и swap-раздел. В случае откачки страниц, соответствующих содержимому какого-либо файла, они могут удаляться. При запросе такой страницы она может быть считана из оригинального файла.

Когда приложение обратится к откачанной странице, произойдет исключительная ситуация PageFault. Обработчик этого события должен проверить, была ли ранее откачана запрошенная страница, и, если она есть в swap-файле, загрузить ее обратно в память.