Блок управління пам’яттю.

Комп’ютерне обладнання, яке відповідає за управління системою пам’яті комп’ютера, називається блоком управління пам’яттю (MMU). Цей компонент служить в якості буфера між ЦП і системної пам’яттю. Функції, що виконуються блоком управління пам’яттю, зазвичай можна розділити на три області: управління апаратної пам’яттю, управління пам’яттю операційних систем і управління пам’яттю додатків. Хоча блок управління пам’яттю може бути окремим компонентом мікросхеми, він зазвичай інтегрується в центральний процесор (ЦП).
Як правило, апаратне забезпечення, пов’язане з блоком управління пам’яттю, включає в себе оперативний пристрій (ОЗУ) і кеш пам’ять. ОЗУ – це фізичний відсік для зберігання, який знаходиться на жорсткому диску. Це основна область зберігання комп’ютера, в якій дані зчитуються і записуються. Кеш-пам’ять використовується для зберігання копій певних даних з основної пам’яті. Процесор звертається до цієї інформації, що зберігається в кеші пам’яті, що допомагає прискорити час обробки даних.

Коли у фізичній пам’яті або ОЗУ закінчується пам’ять, комп’ютер для запуску запитаної програми автоматично використовує віртуальну пам’ять з жорсткого диска. Блок управління пам’яттю розподіляє пам’ять з операційної системи в різні додатки. Область ВА, розташована в центральному процесорі, складається з діапазону адрес, розділених на сторінки. Сторінки є вторинними блоками зберігання, які рівні за розміром. Автоматичний процес підкачки дозволяє операційній системі використовувати простір для зберігання, що знаходиться на жорсткому диску.

Замість того, щоб користувач отримував повідомлення про помилку, що пам’яті недостатньо, MMU автоматично інструктує систему для створення достатньої віртуальної пам’яті для виконання програми. Безперервне простір віртуальної пам’яті створюється з блоку пулів рівного розміру віртуальної пам’яті для запуску програми. Ця функція є основним ключем до того, щоб цей процес працював ефективно, тому що системі не потрібно створювати один шматок віртуальної пам’яті для обробки вимог програми. Створення різних розмірів простору пам’яті для розміщення програм різного розміру викликає проблему, відому як фрагментація. Це може привести до того, що не буде достатньо вільного місця для більших програм, коли все доступного простору насправді досить.

Управління пам’яттю додатків пов’язано з процесом виділення пам’яті, необхідної для запуску програми з доступних ресурсів пам’яті. У більших операційних системах може працювати багато копій одного і того ж додатка. Блок управління пам’яттю часто привласнює додатком адреса пам’яті, який найкращим чином відповідає її потребам. Цією програмою простіше призначити однакові адреси. Крім того, модуль управління пам’яттю може розподіляти ресурси пам’яті на програми у міру необхідності. Коли операція буде завершена, пам’ять буде перероблена для використання в іншому місці.

Однією з основних проблем для блоку управління пам’яттю є розуміння того, коли дані більше не потрібні і можуть бути видалені. Це звільняє пам’ять для використання в інших процесах. Через цієї проблеми автоматичне і ручне управління пам’яттю стало окремою галуззю дослідження. Неефективне управління пам’яттю є серйозною проблемою, коли справа доходить до оптимальної продуктивності комп’ютерних систем.

Ссылка на основную публикацию