Είναι πάντα σκόπιμο να έχετε ένα εικονικό μέγεθος μνήμης που είναι μικρότερο από το φυσικό μέγεθος;

Ενώ είναι * τεχνικά πιθανό να διαμορφώσετε ένα μέγεθος εικονικής μνήμης μικρότερο από το φυσικό μέγεθος RAM, είναι σχεδόν ποτέ ενδεδειγμένο Για λειτουργικά συστήματα γενικής χρήσης και σύγχρονες εφαρμογές. Ακολουθεί μια κατανομή του γιατί:

Γιατί υπάρχει εικονική μνήμη στην πρώτη θέση:

* Εκτέλεση προγραμμάτων μεγαλύτερα από τη μνήμη RAM: Ο πρωταρχικός λόγος είναι να επιτρέπεται τα προγράμματα μεγαλύτερα από τη διαθέσιμη φυσική μνήμη RAM. Το λειτουργικό σύστημα ανταλλάσσει τμήματα της μνήμης του προγράμματος μεταξύ RAM και του σκληρού δίσκου (αρχείο ανταλλαγής χώρου/σελίδας) ανάλογα με τις ανάγκες. Χωρίς εικονική μνήμη, θα περιορίσατε αυστηρά την ποσότητα μνήμης RAM που έχετε.

* Προστασία και απομόνωση μνήμης: Η εικονική μνήμη παρέχει σε κάθε διαδικασία τον δικό της εικονικό χώρο διευθύνσεων. Αυτό εμποδίζει μια διαδικασία από τυχαία (ή κακόβουλα) πρόσβαση ή τροποποίηση μνήμης που ανήκει σε άλλη διαδικασία. Κάθε διαδικασία πιστεύει ότι έχει τη δική της αφοσιωμένη μνήμη, απλοποιώντας τον προγραμματισμό και τη βελτίωση της σταθερότητας του συστήματος.

* Αποτελεσματική κατανομή μνήμης: Η εικονική μνήμη επιτρέπει στο λειτουργικό σύστημα να διανείμει μνήμη σε μη συνεχόμενα μπλοκ σε μνήμη RAM. Όταν η φυσική μνήμη κατανέμεται απευθείας, μπορείτε να αντιμετωπίσετε προβλήματα κατακερματισμού όπου υπάρχει αρκετή συνολική ελεύθερη μνήμη RAM, αλλά όχι αρκετά συνεχόμενα μπλοκ για μια νέα διαδικασία ή κατανομή.

* Χαρτογράφηση μνήμης: Η εικονική μνήμη επιτρέπει τη χαρτογράφηση των αρχείων μνήμης απευθείας στον χώρο διευθύνσεων της διαδικασίας. Αυτός είναι ένας πολύ αποτελεσματικός τρόπος για να διαβάσετε και να γράψετε μεγάλα αρχεία, καθώς το λειτουργικό σύστημα χειρίζεται τη φόρτωση και την εξοικονόμηση περιεχομένων αρχείων σε σελίδες όπως απαιτείται.

Γιατί η ύπαρξη εικονικής μνήμης μικρότερη από τη φυσική μνήμη RAM είναι κακή:

* Περιορίσει το μέγεθος του προγράμματος: Είστε αποτελεσματικά καλύπτοντας το μέγιστο μέγεθος οποιουδήποτε προγράμματος που μπορεί να τρέξει στο μέγεθος της εικονικής μνήμης. Αυτός είναι ένας σημαντικός περιορισμός, ειδικά με τις σημερινές μεγάλες εφαρμογές και σύνολα δεδομένων.

* Αυξημένα σφάλματα εκτός μνήμης: Ακόμη και αν ο κώδικας και τα δεδομένα ενός προγράμματος * θα μπορούσαν * να χωρέσουν στη μνήμη RAM, το λειτουργικό σύστημα μπορεί να προσπαθήσει να διαθέσει περισσότερο εικονικό χώρο διευθύνσεων από ό, τι διαθέσιμο, οδηγώντας σε σφάλματα εκτός μνήμης και συντριβές προγράμματος.

* Σπασμένη προστασία μνήμης: Ενώ θα εξακολουθούσατε να έχετε τεχνικά εικονικούς χώρους διευθύνσεων, ο βαθμός στον οποίο το λειτουργικό σύστημα μπορεί να χρησιμοποιήσει το σύστημα εικονικής μνήμης για να προστατεύσει από προβλήματα μνήμης θα είναι σοβαρά περιορισμένος.

* παρεμποδίζει την απόδοση του συστήματος: Εάν έχετε πολλή μνήμη RAM, θέλετε το λειτουργικό σύστημα να το διαχειριστεί αποτελεσματικά. Ο περιορισμός της εικονικής μνήμης εμποδίζει αυτή τη διαδικασία.

Πότε μπορεί να φαίνεται * χρήσιμο; (Σπάνιες και συγκεκριμένες περιπτώσεις)

Υπάρχουν εξαιρετικά εξειδικευμένα σενάρια όπου μπορεί να ληφθεί υπόψη ένα πολύ μικρότερο μέγεθος εικονικής μνήμης *, αλλά είναι πολύ εξειδικευμένα και δεν συνιστώνται για γενικούς χρήστες:

* Ενσωματωμένα συστήματα με περιορισμούς πόρων: Σε πολύ περιορισμένα με πόρους ενσωματωμένα συστήματα (π.χ. μικροελεγκτές), όπου η RAM είναι εξαιρετικά περιορισμένη και το μέγεθος του προγράμματος είναι γνωστό ότι είναι μικρό, απενεργοποιημένο ή σημαντικά περιορισμό της εικονικής μνήμης μπορεί να είναι μια επιλογή σχεδιασμού για τη μείωση της πολυπλοκότητας και των επιβάρυνσης του λειτουργικού συστήματος. Ωστόσο, ακόμη και σε πολλά ενσωματωμένα συστήματα, ένα ελάχιστο σύστημα εικονικής μνήμης είναι συχνά ευεργετικό.

* εξειδικευμένη επιστημονική πληροφορική (πολύ σπάνια): Σε ορισμένα πολύ συγκεκριμένα σενάρια υπολογιστών υψηλής απόδοσης, όπου τα πρότυπα πρόσβασης μνήμης είναι εξαιρετικά προβλέψιμα και καλά βελτιστοποιημένα και η εφαρμογή έχει σχεδιαστεί προσεκτικά για να ταιριάζει εξ ολοκλήρου εντός της μνήμης RAM, μπορεί να είναι * ένα θεωρητικό κέρδος απόδοσης (πολύ μικρό) εξαλείφοντας τα γενικά έξοδα της εικονικής μετάφρασης μνήμης. Ωστόσο, αυτή είναι μια πολύ προηγμένη τεχνική βελτιστοποίησης και τα οφέλη είναι πιθανώς αμελητέα σε σύγκριση με τους πιθανούς κινδύνους.

* Debugging/Testing (προσωρινή): Θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ένα μικρότερο μέγεθος εικονικής μνήμης * προσωρινά * κατά τη διάρκεια της εντοπισμού σφαλμάτων ή δοκιμών για την προσομοίωση της πίεσης μνήμης και την ταυτοποίηση διαρροών μνήμης ή άλλων προβλημάτων που σχετίζονται με τη μνήμη σε ένα πρόγραμμα. Αυτό δεν είναι μια διαμόρφωση για κανονική χρήση.

Συμπερασματικά:

Για σχεδόν όλα τα σύγχρονα συστήματα και εφαρμογές υπολογιστών, η ύπαρξη ενός εικονικού μεγέθους μνήμης * τουλάχιστον * ίσο με το φυσικό μέγεθος RAM συνιστάται έντονα. Στις περισσότερες περιπτώσεις, είναι ακόμα καλύτερο να το έχουμε σημαντικά μεγαλύτερο (π.χ. 1,5 έως 2 φορές τη φυσική μνήμη RAM) για να χειριστεί τα καθήκοντα έντασης μνήμης και να αποτρέψει σφάλματα εκτός μνήμης. Τα οφέλη απόδοσης της εικονικής μνήμης ξεπερνούν κατά πολύ τα πιθανά μειονεκτήματα στη συντριπτική πλειονότητα των καταστάσεων. Εκτός αν είστε ένας πολύ έμπειρος διαχειριστής συστήματος ή ενσωματωμένος προγραμματιστής συστημάτων που εργάζεται σε ένα εξαιρετικά εξειδικευμένο έργο, θα πρέπει να κολλήσετε με τις προεπιλεγμένες ρυθμίσεις εικονικής μνήμης που παρέχονται από το λειτουργικό σας σύστημα.