గైడ్లు

కంప్యూటర్ ఆర్కిటెక్చర్లో వర్చువల్ మెమరీ యొక్క కాన్సెప్ట్

వర్చువల్ మెమరీ అనేది కంప్యూటర్ ఆర్కిటెక్చర్‌లో విలువైన భావన, ఇది చాలా తక్కువ మొత్తంలో ర్యామ్‌ను కలిగి ఉన్నప్పటికీ కంప్యూటర్‌లో పెద్ద, అధునాతన ప్రోగ్రామ్‌లను అమలు చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. వర్చువల్ మెమరీ ఉన్న కంప్యూటర్ భౌతిక ప్రోగ్రాం యొక్క నిర్ణీత మొత్తంలో బహుళ ప్రోగ్రామ్‌ల యొక్క విరుద్ధమైన డిమాండ్లను కళాత్మకంగా మోసగిస్తుంది. మెమరీ తక్కువగా ఉన్న పిసి మరింత నెమ్మదిగా ఉన్నప్పటికీ, సమృద్ధిగా RAM ఉన్న ప్రోగ్రామ్‌లను అమలు చేస్తుంది.

భౌతిక vs వర్చువల్ చిరునామాలు

ఒక కంప్యూటర్ దాని RAM లోని విషయాలను చిరునామాల వ్యవస్థ ద్వారా యాక్సెస్ చేస్తుంది, అవి తప్పనిసరిగా ప్రతి బైట్‌ను గుర్తించే సంఖ్యలు. మెమరీ మొత్తం PC నుండి PC కి మారుతూ ఉంటుంది కాబట్టి, ఇచ్చిన కంప్యూటర్‌లో ఏ సాఫ్ట్‌వేర్ పని చేస్తుందో నిర్ణయించడం క్లిష్టంగా మారుతుంది. వర్చువల్ మెమరీ ప్రతి కంప్యూటర్‌లో పెద్ద మొత్తంలో ర్యామ్ ఉన్నట్లుగా మరియు ప్రతి ప్రోగ్రామ్‌ను పిసిని ప్రత్యేకంగా ఉపయోగిస్తున్నట్లుగా వ్యవహరించడం ద్వారా ఈ సమస్యను పరిష్కరిస్తుంది. మైక్రోసాఫ్ట్ విండోస్ లేదా ఆపిల్ యొక్క OS X వంటి ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్ ప్రతి ప్రోగ్రామ్ కోసం వర్చువల్ చిరునామాల సమితిని సృష్టిస్తుంది. OS వర్చువల్ చిరునామాలను భౌతికమైన వాటికి అనువదిస్తుంది, ప్రోగ్రామ్‌లు అందుబాటులోకి వచ్చినప్పుడు డైనమిక్‌గా ర్యామ్‌లోకి సరిపోతాయి.

పేజింగ్

వర్చువల్ మెమరీ ప్రోగ్రామ్‌లను పేజీలు అని పిలువబడే స్థిర-పరిమాణ బ్లాక్‌లుగా విభజిస్తుంది. కంప్యూటర్‌లో సమృద్ధిగా భౌతిక జ్ఞాపకశక్తి ఉంటే, ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్ ప్రోగ్రామ్ యొక్క అన్ని పేజీలను RAM లోకి లోడ్ చేస్తుంది. కాకపోతే, OS వీలైనంతవరకు సరిపోతుంది మరియు ఆ పేజీలలోని సూచనలను అమలు చేస్తుంది. కంప్యూటర్ ఆ పేజీలతో పూర్తయినప్పుడు, అది మిగిలిన ప్రోగ్రామ్‌ను RAM లోకి లోడ్ చేస్తుంది, బహుశా మునుపటి పేజీలను తిరిగి రాస్తుంది. ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్ స్వయంచాలకంగా ఈ వివరాలను నిర్వహిస్తుంది కాబట్టి, ఇది ప్రోగ్రామ్ డెవలపర్‌లపై దృష్టి పెట్టడానికి సాఫ్ట్‌వేర్ డెవలపర్‌ను విముక్తి చేస్తుంది మరియు మెమరీ సమస్యల గురించి ఆందోళన చెందదు.

మల్టీప్రోగ్రామింగ్

పేజింగ్ తో వర్చువల్ మెమరీ కంప్యూటర్ అందుబాటులో ఉన్న RAM తో సంబంధం లేకుండా ఒకే సమయంలో అనేక ప్రోగ్రామ్‌లను అమలు చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. మల్టీప్రోగ్రామింగ్ అని పిలువబడే ఈ ప్రయోజనం ఆధునిక పిసి ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్స్ యొక్క ముఖ్య లక్షణం, ఎందుకంటే అవి మీ అనువర్తనాల మాదిరిగానే ప్రింటర్ డ్రైవర్లు, నెట్‌వర్క్ మేనేజర్లు మరియు వైరస్ స్కానర్‌ల వంటి అనేక యుటిలిటీ ప్రోగ్రామ్‌లను కలిగి ఉంటాయి - వెబ్ బ్రౌజర్‌లు, వర్డ్ ప్రాసెసర్‌లు, ఇమెయిల్ మరియు మీడియా ఆటగాళ్ళు.

పేజింగ్ ఫైల్

వర్చువల్ మెమరీతో, కంప్యూటర్ పేజింగ్ ఫైల్ అని పిలువబడే హార్డ్ డ్రైవ్‌లోని ప్రాంతానికి ఇటీవల ఉపయోగించని ప్రోగ్రామ్ పేజీలను వ్రాస్తుంది. ఫైల్ పేజీలలో ఉన్న డేటాను సేవ్ చేస్తుంది; ప్రోగ్రామ్‌కు మళ్లీ అవసరమైతే, RAM అందుబాటులోకి వచ్చినప్పుడు ఆపరేటింగ్ సిస్టమ్ దాన్ని మళ్లీ లోడ్ చేస్తుంది. అనేక ప్రోగ్రామ్‌లు RAM కోసం పోటీ పడుతున్నప్పుడు, ఫైల్‌కు పేజీలను మార్చుకునే చర్య కంప్యూటర్ యొక్క ప్రాసెసింగ్ వేగాన్ని తగ్గిస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది మెమరీ నిర్వహణ పనులను చేయడానికి ఎక్కువ సమయం మరియు ఉపయోగకరమైన పనిని పూర్తి చేయడానికి తక్కువ సమయం గడుపుతుంది. ఆదర్శవంతంగా, కంప్యూటర్ అనేక ప్రోగ్రామ్‌ల డిమాండ్లను నిర్వహించడానికి తగినంత ర్యామ్‌ను కలిగి ఉంటుంది, కంప్యూటర్ దాని పేజీలను నిర్వహించడానికి గడిపే సమయాన్ని తగ్గిస్తుంది.

మెమరీ రక్షణ

వర్చువల్ మెమరీ లేని కంప్యూటర్ ఇప్పటికీ ఒకే సమయంలో చాలా ప్రోగ్రామ్‌లను అమలు చేయగలదు, అయినప్పటికీ ఒక ప్రోగ్రామ్ మారవచ్చు, అనుకోకుండా లేదా ఉద్దేశపూర్వకంగా, దాని చిరునామాలు తప్పు ప్రోగ్రామ్‌ను సూచిస్తే మరొక దానిలోని డేటా. వర్చువల్ మెమరీ ఈ పరిస్థితిని నిరోధిస్తుంది ఎందుకంటే ప్రోగ్రామ్ దాని భౌతిక చిరునామాలను "చూడదు". వర్చువల్ మెమరీ మేనేజర్ ఒక ప్రోగ్రామ్‌లోని డేటాను మరొక మార్పుల నుండి రక్షిస్తుంది.