الذاكرة الافتراضية

الذاكرة الافتراضية
الذاكرة الافتراضية هي جزء من القرص الصلب يقوم نظام التشغيل بتحويله للعمل وكأنة ذاكرة .
وتعمل هذه الذاكرة الافتراضية مع الذاكرة الرئيسية كوحدة واحدة. وبذلك يتم توسيع وتكبير حجم الذاكرة بشكل كبير وفي هذا تكون أهمية الذاكرة الافتراضية .

 تطوير العمل يتلاءم مع وجود الذاكرة الافتراضية
أصبح من الضروري تطوير أساليب تحميل البرامج على الذاكرة لاستيعاب مفهوم الذاكرة الافتراضية بحيث لا يحدث مشاكل في الربط بين الجزء الافتراضي والجزء الرئيسي من الذاكرة وبذلك يتم إدارة الذاكرة كالتالي:-

1. تقسيم البرامج إلى طبقات يتم تحميل الطبقات النشطة فقط على الذاكرة.
2. وضع باقي الطبقات على الجزء الافتراضي لذاكرة.
3. يتم التبادل بين الجزء الافتراضي والجزء الرئيسي من الذاكرة وذلك بتحميل الطبقات التي تنشط وتنزيل الطبقات التي تم تنفيذها .
4. الاستفادة من هذا التوسع في الذاكرة بتشغيل عدد كبير من البرامج في آن واحد.
 تقسيم الذاكرة إلى صفحات
أداة الاستعانة بمفهوم الذاكرة الافتراضية وتطبيقها في تقنيات الكمبيوتر في ظهور ما يسمى بالصفحات (page ) :
وذلك لتلائم عملية التبادل بن أجزاء البرنامج الواحد في كل من الذاكرة الرئيسية والذاكرة الافتراضية (وسائط التخزين ) وبذلك أمكن توسعة الذاكرة وتقسيمها بطريقة تستوعب اكبر عدد ممكن من البرامج وتشغيلها في آن واحد.

 طريقة تقسيم الذاكرة إلى صفحات
تقوم هذه العملية على معاملين هما :
1. سعة الذاكرة
2. حجم البرنامج

وتتم كالأتي:
1. تقسيم الذاكرة الرئيسية RAM) الفيزيائية ) إلى إطارات (Frames ) .
2. يتم تقسيم البرنامج إلى صفحات (Pages) بحيث يكون حجم كل صفحة اصغر من أو يساوي حجم الإطار الموافق له على الذاكرة الفيزيائية وبالتالي يتم تحميل كل صفحه على إطار.
3. يتم تبادل الصفحات بين الذاكرة والذاكرة الثانوية.
 مميزات التقسيم إلى صفحات
1. تدعيم الاتجاهات الحديثة لتطوير الحاسبات والبرمجيات وخصوصاً الأجهزة التي تدعم تعدد المهام وتعدد المستخدمين.
2. تناسب عملية توزيع الذاكرة الرئيسية مع مفهوم الاستعانة بالذاكرة الثانوية
(الذاكرة الافتراضية ) .
3. التحميل الجزئي للبرنامج على الذاكرة الرئيسية يؤدي إلى زيادة عدد البرامج التي يتم تشغيلها آلياَ.
4. النجاح الكبير في معالجة مشكلة التفتت الداخلي للذاكرة.
5. سهولة تحويل فتات الذاكرة إلى صفحات جديدة .

 الخصائص المميزة لتقسيم الذاكرة إلى صفحات
1. توسيع حجم الذاكرة بمفهوم الذاكرة الافتراضية .
2. تشغيل عدد كبير من البرامج في آن واحد .
3. التحميل الجزئي للبرنامج على الذاكرة .
4. تبادل صفحات أجزاء البرنامج بين الذاكرة الرئيسية والذاكرة الثانوية.
5. اختفاء ظاهرة التفتت الداخلي للذاكرة.
 تقسيم الذاكرة الافتراضية
أسباب تقسيم الذاكرة الافتراضية:
1. حيث إن الذاكرة الافتراضية جزء من القرص الصلب فإذا كانت جزء واحد فقط بالتأكيد سيحدث تداخل متوقع بين البرامج اثنا التشغيل.
2. اثنا البرنامج يتوقع نمو البرنامج لذلك من الضروري تحديد حجم مناسب له يراعي خاصية النمو.

 القواعد المتبعة لتقسيم الذاكرة الافتراضية
1. تقسيم الذاكرة الافتراضية يكون إلى قطاعات حيث إن الذاكرة الافتراضية جزء من القرص الصلب.
2. كل قطاع يكون مستقل عن باقي القطاعات ويعمل كجزء منفصل تماماً.
3. يعمل كل قطاع كسلسلة متصلة من خلايا الذاكرة .


نموذج من الذاكرة :