20-ma’ruza. Virtual xotira tushunchasi. Virtual xotiraning tashkil etilishi. Reja

1. Virtual xotira tushunchasi
Ko'pgina tipik hisoblash mashinalari (HM) ilovalar uchun vaziyat juda xarakterlidir, bunda butun dasturni katta hajmga ega bo'lganligi sababli operativ xotiraga (OX) joylashtirish mumkin emas. Biroq, bu juda zarur emas, chunki mashinaning har bir daqiqasida "e'tibor" dasturning nisbatan kichik qismlariga jamlangan. Shunday qilib, OXda ma'lum bir vaqt uchun ishlatilgan dasturlarning faqat qismlarini saqlash kifoya, qolgan qismi tashqi xotira qurilmalarida joylashgan bo'lishi mumkin. Ushbu yondashuvning murakkabligi shundan iboratki, OX va tashqi saqlash qurilmalariga (TSQ) kirish jarayonlari sezilarli darajada farq qiladi va bu dasturchining vazifasini murakkablashtiradi. Ushbu vaziyatdan chiqishning yo'li 1959 yilda xotirani virtualizatsiya qilish g'oyasining paydo bo'lishi edi, bu ierarxik xotirani avtomatik boshqarish usuli sifatida tushuniladi, unda dasturchi yuqori sig'imli va yuqori tezlikda ishlaydigan bitta xotira bilan shug'ullanadi deb hisoblaydi. Ushbu xotira virtual (zohiriy) xotira deb nomlanadi. Xotiralarni virtualizatsiya qilish yadro ierarxik xotira kontseptsiyasini amalga oshiradigan apparat va dasturiy ta'minot usuli hisoblanadi.  

Xotirani virtualizatsiya qilish g'oyasi doirasida OX xotira bo'shlig'i deb nomlangan N manzillarning chiziqli bo'sh joyi sifatida ko'rib chiqiladi. N hujayradan ko'proq talab qilinadigan vazifalar uchun virtual maydon deb ataladigan (odatda barcha turdagi xotiraning umumiy hajmiga teng) ancha katta manzillar maydoni taqdim etiladi, umuman holda bu chiziqli emas. Virtual makonning manzillari virtual deb nomlanadi va fizik bo'shliqning manzillari fizik deb nomlanadi. Dastur virtual manzillarda yozilgan, ammo qayta ishlangan buyruqlar va ma'lumotlar OXda bo'lishi kerakligi sababli, har bir virtual adresning jismoniy manzilga to'g'ri kelishi talab qilinadi. Shunday qilib, hisoblash jarayonida, birinchi navbatda, TSQ-dan OX-ga virtual manzil bilan ko'rsatilgan ma'lumotlarning bir qismini qayta yozish (virtual bo'sh joyni xaritaga kiritish) va keyin virtual manzilni jismoniy holatga o'tkazish kerak (1-rasm).