Virtueel geheugen
Het virtuele geheugen is een manier om het geheugen te beheren, wat een recente trend is in de technologie die in computers wordt gebruikt. Hardware (het fysieke deel van de computer, zoals de CPU of de grafische kaart) draait software. Deze software heeft computergeheugen nodig om te kunnen draaien en te doen wat het moet doen. De meeste computers die vandaag de dag in gebruik zijn, kunnen meer dan één ding tegelijk doen, ze draaien meer dan één applicatie. Dit staat bekend als multiprocessing.
In dit geval delen alle programma's of toepassingen die op de computer draaien op een bepaald moment zijn bronnen. Een computer heeft niet meer processoren of hoofdgeheugen (RAM) omdat er meer programma's op draaien.
Het virtuele geheugen is het idee dat de applicatie een blok geheugen van een bepaalde grootte ziet. De applicatie kan dit geheugen naar eigen inzicht gebruiken. Dit blok geheugen is virtueel in de zin dat het uit verschillende delen komt. Een deel ervan kan zich in het hoofdgeheugen van de computer bevinden, maar een deel kan ook op schijf staan. De CPU heeft een speciaal onderdeel, genaamd Arithmetic Logic Unit, dat een aantal van de vertalingen tussen het applicatiegeheugen en de systeembronnen doet. Moderne besturingssystemen doen ook een deel van dit werk.
Wanneer een programma toegang probeert te krijgen tot een blok geheugen dat zich niet in het systeemgeheugen bevindt, wordt dat programma gestopt en wordt het blok in het systeemgeheugen geladen. Wat zich in dat deel van het systeemgeheugen bevond, wordt naar schijf geschreven. Dit wordt meestal paging genoemd.
Bepaalde computersystemen, zoals embedded systemen, maken geen gebruik van virtueel geheugen, omdat ze een zeer snelle reactietijd nodig hebben, of een die altijd hetzelfde blijft. Een van de problemen is dat het met virtueel geheugen moeilijk is om de reactietijd te voorspellen. Een applicatie die gebruik maakt van een deel van het geheugen dat van de schijf moet worden geladen, zal een andere reactietijd hebben dan een die dat niet doet. Daarom wordt het concept van virtueel geheugen niet gebruikt in embedded systemen.
Het programma denkt dat het een groot aantal aaneengesloten adressen heeft; maar in werkelijkheid zijn de onderdelen die het op dit moment gebruikt verspreid over het hoofdgeheugen en worden de inactieve onderdelen opgeslagen in een schijfbestand.
Vragen en antwoorden
V: Wat is virtueel geheugen?
A: Virtueel geheugen is een manier van computergeheugenbeheer waarmee toepassingen toegang hebben tot een blok geheugen van een bepaalde grootte. Dit blok geheugen kan uit verschillende delen komen, zoals het hoofdgeheugen of de schijf.
V: Hoe werkt virtueel geheugen?
A: Virtueel geheugen werkt doordat het de Arithmetic Logic Unit van de CPU in staat stelt vertalingen uit te voeren tussen toepassings- en systeembronnen. De moderne besturingssystemen doen ook een deel van dit werk. Wanneer een toepassing toegang probeert te krijgen tot een blok geheugen dat zich niet in het systeemgeheugen bevindt, wordt zij gestopt en wordt het blok in het systeemgeheugen geladen.
V: Wat zijn enkele voorbeelden van computers die geen virtueel geheugen gebruiken?
A: Embedded systemen zijn een voorbeeld van computers die geen virtueel geheugen gebruiken omdat zij snelle responstijden nodig hebben of responstijden die altijd hetzelfde blijven. Het is moeilijk om de reactietijd te voorspellen met virtueel geheugen, dus wordt het niet gebruikt in ingebedde systemen.
V: Wat is multiprocessing?
A: Multiprocessing is wanneer een computer meer dan één ding tegelijk kan doen, door meerdere toepassingen tegelijk te draaien die hun bronnen delen.
V: Wat gebeurt er wanneer een toepassing toegang probeert te krijgen tot een blok geheugen dat zich niet in het systeemgeheugen bevindt?
A: Wanneer een toepassing toegang probeert te krijgen tot een blok geheugen dat zich niet in het systeemgeheugen bevindt, wordt zij gestopt en wordt het blok in het systeemgeheugen geladen.
V: Wat is paging?
A: Paging verwijst naar wat er gebeurt als wat in dat deel van het systeemgeheugen stond, moet worden teruggeschreven naar de schijf omdat een toepassing een ander deel raadpleegt dat daar oorspronkelijk niet was opgeslagen.
