Компьютер дах хиймэл орон зай ( Virtual Memory буюу хийсвэр санах ой)

ulziikhishig

• 2025-04-29
• HARD DRIVE, MMU, OUTOFMEMEORYERROR, RAM, virtual_Memory, virtualization, санах-ой

Таны ашиглаж байгаа программ бүр цаанаа шуурхай санах ойд өөрийн зай эзлэн байршидаг билээ. Түүнчлэн бид өдөр бүр олон төрлийн програм ашиглаж, интернетын олон хуудас нээж, тоглоом тоглож, бичиг баримт боловсруулдаг гээд компьютероо их ачааллуулдаг.

Тэгвэл та олон программ зэрэг ажиллуулвал таны шуурхай санах ой дүүрэх нь тодорхой. Тэр үед юу болдог талаар та өмнө нь бодож байсан уу? Эсвэл та RAM-ныхаа хэмжээнээс том процесс үүсгэвэл юу болох талаар та бодож байсан уу? Мэдээж алдаа зааж ажиллахгүй байх ёстой.

Гэхдээ та дээрх зураг дээрх алдааг та харж байгаагүй гэж би бодож байна. Мэдээж бидний компьютерын RAM хязгаартай шүү дээ. Харин тэр хязгаарыг давж, илүү олон ажлыг зэрэг хийх боломжийг олгодог гайхалтай зүйл бол хийсвэр санах ой . Энэ төрлийн алдаа заах нь их ховор үзэгдэл. Яагаад гэвэл таны компьютер хийсвэр санах ой ашиглан таны зарим ашиглаж байгаа процессуудыг hard disk дээр байршуулдаг.

Хийсвэр санах ойн үүсэл, түүх

1960-аад онд эртний суперкомпьютер болох Atlas, анх хийсвэр санах ойтой болсон байдаг. Тухайн үед RAM маш бага (100–200 KB) байсан тул илүү том програм ажиллуулах арга хайж байв.Тэр үедийн инженерүүд “RAM хүрэлцэхгүй бол диск ашиглаж болохгүй гэж хэн ч хэлээгүй шүү дээ!” гэж бодож, paged memory гэх ойлголтыг гаргасан байдаг.

Давуу талууд

1. RAM хүрэлцэхгүй байсан ч програм ажиллаж чадна.
2. Олон програм зэрэг ажиллах боломж.
3. Систем илүү тогтвортой ажиллана.

MMU —Memory Management Unit

Хийсвэр санах ойг үйлдлийн систем зохицуулдаг. Үнэхээр хийсвэр санах ойг үүсгэе гэвэл MMU-гийн талаар мэдлэгтэй болох ёстой. Энэ нь техник хангамжийн (hardware) нэг бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд CPU болон санах ой хоёрын хооронд ажилладаг зуучлагч төхөөрөмж юм.

1. Virtual Address Space

Хэрэглэгч бүрийн програмд өөрийн гэсэн хийсвэр хаягийн орон зай (virtual address space) өгдөг. Энэ нь RAM-ийн бодит байршлаас хамааралгүй бөгөөд систем тухайн хаягийг RAM эсвэл дискэн дээрх байршилд холбож өгдөг.

2. Paging (Хуудаслах систем)

Хийсвэр санах ой нь RAM-ыг page гэж нэрлэгдэх жижиг хэсгүүдэд хуваадаг. Хэрэгтэй хуудас RAM-д ачаалагдаж, үлдсэн нь диск дээр хадгалагддаг.

3. Page Fault

Хэрэв CPU-г ажиллуулж буй програм RAM-д байхгүй хуудас руу хандвал “page fault” үүснэ. Үйлдлийн систем тэр хуудас хаана байгааг шалгаад, дискнээс RAM руу ачаална.

Жишээ:

Та 4 GB RAM-тай компьютертоо Chrome tab, Photoshop, Word зэрэг олон програм зэрэг нээлээ. RAM хангалтгүй болсон үед компьютер шууд гацах ёстой мэт санагдаж магадгүй. Гэхдээ үйлдлийн систем эдгээрийг хэсэгчлэн хатуу диск рүү түр хадгалж RAM-аа чөлөөлж, хэрэгтэй үед буцаан дуудаж чадна. Энэ бол яг л RAM-ыг ихэсгэж байгаа мэт мэдрэмж төрүүлдэг ухаалаг шийдэл юм.

Илүү ихийг сурмаар байвал доорх бичлэгийг үзээрэй.

ЭХ СУРВАЛЖУУД

Computer’s system: programmer’s perspective, Book by David O’Hallaron and Randal Bryant

https://computer.howstuffworks.com/virtual-memory.htm

https://www.crio.do/blog/virtual-memory

https://afteracademy.com/blog/what-is-virtual-memory-and-how-is-it-implemented