वर्चुअल मेमोरी शब्द के बारे में कुछ भ्रम है, और यह वास्तव में निम्नलिखित दो बहुत अलग अवधारणाओं को संदर्भित करता है
- एक कंप्यूटर में भौतिक मेमोरी की वैचारिक मात्रा को बढ़ाने के लिए डिस्क पृष्ठों का उपयोग करना - इसके लिए सही शब्द वास्तव में पेजिंग है
- एक अलग अमूर्त पता स्थान में चल रही प्रत्येक प्रक्रिया का भ्रम पैदा करने के लिए विभिन्न ओएस / सीपीयू द्वारा उपयोग किया गया एक अमूर्त।
स्वैप स्पेस, OTOH, डिस्क के उस हिस्से का नाम है जिसका उपयोग अतिरिक्त रैम पेज को स्टोर करने के लिए किया जाता है।
बनाने के लिए एक महत्वपूर्ण एहसास यह है कि पूर्व उत्तरार्द्ध के हार्डवेयर और ओएस समर्थन के कारण पारदर्शी रूप से संभव है।
इस सब को बेहतर तरीके से समझने के लिए, आपको यह विचार करना चाहिए कि "वर्चुअल मेमोरी" (जैसा कि परिभाषा 2 में) सीपीयू और ओएस द्वारा समर्थित है।
मान लें कि आपके पास 32 बिट पॉइंटर है (64 बिट पॉइंट समान हैं, लेकिन थोड़ा अलग तंत्र का उपयोग करें)। एक बार "वर्चुअल मेमोरी" सक्षम हो जाने के बाद, प्रोसेसर इस पॉइंटर को तीन भागों के रूप में बनाता है।
- उच्चतम 10 बिट्स एक पृष्ठ निर्देशिका प्रविष्टि है
- निम्नलिखित 10 बिट्स एक पेज टेबल एंट्री हैं
- पिछले 12 बिट्स पेज ऑफ़सेट बनाते हैं
अब, जब सीपीयू एक पॉइंटर की सामग्री तक पहुंचने की कोशिश करता है, तो यह पृष्ठ निर्देशिका तालिका को पहले सुरक्षित करता है - एक तालिका जिसमें 1024 प्रविष्टियां होती हैं (X86 आर्किटेक्चर में जिसका स्थान CR3 रजिस्टर द्वारा इंगित किया गया है)। इस तालिका में 10 बिट्स पेज डायरेक्टरी एंट्री एक सूचकांक है, जो पेज टेबल के भौतिक स्थान की ओर इशारा करता है । यह, बदले में, 1024 प्रविष्टियों में से एक और तालिका है, जिसमें से प्रत्येक भौतिक मेमोरी में एक सूचक है, और कई महत्वपूर्ण नियंत्रण बिट्स हैं। (हम बाद में इन पर वापस जाएँगे)। एक बार एक पृष्ठ मिल जाने के बाद, अंतिम 12 बिट्स का उपयोग उस पृष्ठ के भीतर एक पता खोजने के लिए किया जाता है।
रहे हैं कई और अधिक विवरण (Tlbs, बड़े पेज, पीएई, चयनकर्ता, पेज संरक्षण) लेकिन कैप्चर ऊपर संक्षिप्त विवरण बातों का सार।
इस अनुवाद तंत्र का उपयोग करते हुए, एक OS प्रत्येक प्रक्रिया के लिए भौतिक पेजों के एक अलग सेट का उपयोग कर सकता है, इस प्रकार प्रत्येक प्रक्रिया को अपने लिए सभी मेमोरी होने का भ्रम देता है (जैसा कि प्रत्येक प्रक्रिया का अपना पेज डायरेक्टरी होता है)
इस वर्चुअल मेमोरी के शीर्ष पर ओएस पेजिंग की अवधारणा को भी जोड़ सकता है । पहले चर्चा किए गए नियंत्रण बिट्स में से एक यह निर्दिष्ट करने की अनुमति देता है कि क्या एक प्रविष्टि "वर्तमान" है। यदि यह मौजूद नहीं है, तो उस प्रविष्टि को एक्सेस करने का प्रयास पृष्ठ दोष अपवाद के रूप में होगा। ओएस इस अपवाद को पकड़ सकता है और तदनुसार कार्य कर सकता है। इस प्रकार स्वैपिंग / पेजिंग का समर्थन करने वाले OS इस प्रकार स्वैप स्पेस से एक पेज को लोड करने, अनुवाद तालिकाओं को ठीक करने और फिर मेमोरी के दृष्टिकोण को फिर से जारी करने का निर्णय ले सकते हैं ।
यह वह जगह है जहां दो शब्द गठबंधन करते हैं, वर्चुअल मेमोरी और पेजिंग का समर्थन करने वाला एक ओएस स्वैप क्षेत्र में पेजिंग (स्वैपिंग) पेजों की तुलना में वास्तव में मौजूद मेमोरी की तुलना में अधिक मेमोरी होने का भ्रम दे सकता है।
जैसा कि आपके अंतिम प्रश्न (क्यों कहा गया है कि 32 बिट सीपीयू 4 जीबी वर्चुअल मेमोरी तक सीमित है)। यह परिभाषा 2 की "वर्चुअल मेमोरी" को संदर्भित करता है, और पॉइंटर आकार का एक तात्कालिक परिणाम है। यदि CPU केवल 32 बिट पॉइंटर्स का उपयोग कर सकता है, तो आपके पास अलग-अलग पतों को व्यक्त करने के लिए केवल 32 बिट है, इससे आपको 2 ^ 32 = 4GB पता योग्य मेमोरी मिलती है।
आशा है कि यह चीजों को थोड़ा स्पष्ट करता है।