La memoria virtuale è una tecnica di gestione della memoria che consente a un computer di eseguire programmi più grandi della RAM fisica disponibile. Lo raggiunge usando una combinazione di RAM e archiviazione secondaria (di solito il disco rigido) per creare uno spazio di indirizzo virtuale.
Ecco come funziona:
1. Spazio di indirizzo virtuale: A ciascun programma viene assegnato uno spazio di indirizzo virtuale, che è un insieme di indirizzi a cui il programma può accedere. Questo spazio può essere molto più grande della RAM fisica disponibile.
2. Tabella di pagina: Una tabella di pagina mappa gli indirizzi virtuali utilizzati dal programma agli indirizzi di memoria fisica effettivi. Questo tavolo è memorizzato in RAM.
3. Scambio: Quando un programma deve accedere ai dati che non sono attualmente in RAM, il sistema operativo utilizza una tecnica chiamata scambio. Ciò comporta lo spostamento dei dati tra RAM e il disco rigido.
* Pagina-in: Quando un programma necessita di dati attualmente sul disco rigido, il sistema operativo carica tali dati nella RAM. Questo si chiama pagina-in.
* Page-out: Quando la RAM è piena e è necessario caricare nuovi dati, il sistema operativo sceglie i dati dalla RAM per passare al disco rigido. Questo si chiama pagina-out.
Vantaggi della memoria virtuale:
* consente di eseguire programmi più grandi: I programmi possono essere più grandi della RAM fisica disponibile.
* Multitasking: Consente a più programmi di funzionare contemporaneamente, anche se richiedono più memoria di quanto disponibile.
* Protezione da memoria: Impedisce ai programmi di interferire reciproca.
* Flessibilità: Consente l'allocazione dinamica delle risorse di memoria.
Svantaggi della memoria virtuale:
* Overhead di prestazioni: Lo scambio di dati tra RAM e il disco rigido è più lento rispetto all'accesso ai dati direttamente dalla RAM. Ciò può portare a problemi di prestazione, soprattutto se si verificano molti scambiati.
* Thrashing: Se un programma scambia costantemente i dati tra RAM e il disco rigido, può diventare estremamente lento. Questo è noto come thrashing.
In sintesi: La memoria virtuale è una tecnica cruciale per i moderni sistemi operativi. Consente ai computer di eseguire programmi più grandi e complessi estendendo la RAM fisica disponibile. Tuttavia, è importante essere consapevoli dei compromessi delle prestazioni coinvolti nell'uso della memoria virtuale.
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