Что такое виртуальная память или файл подкачки? Виртуальная память компьютера: что такое, как устроена, как увеличить
Виртуальная память выступает в качестве дополнения к оперативной памяти, и образует часть оперативной памяти и жесткого диска. Это дает пользователю ощущение, в то время когда программа работает, что он имеет ОЗУ неограниченной ёмкости, и что он имеет дефрагментированную рабочую память. Виртуальная память стала обычной для большинства операционных систем компьютеров. Компьютеры в наши дни имеют память данных (RAM) доступную в различных размерах. Учитывая огромный спрос, размещенный пользователями компьютеров по применению программ, это пространство не является достаточным. Также пользователи ожидают, что все эти программы будут работать одновременно, что невозможно в пределах доступного пространства. Следовательно, возникает необходимость для виртуальной памяти .
Что это такое?
Это техника, которая имеет свои хитрости для приложений и программ, полагая, что они имеют непрерывное адресное пространство и неограниченное количество рабочей памяти. Хотя тот факт, что память может быть физически фрагментированной для хранения данных на диске. Системы, которые используют виртуальную память, способны выполнять большие приложения на быстрой скорости и использование оперативной памяти более эффективно, чем без неё. Виртуальная память отличается от концепции виртуализации памяти.
Как работает виртуальная память
Это умный способ использования компьютера фактической емкости памяти и манипулировать ею с помощью комбинации операционной системы и памяти, с помощью аппаратных возможностей. Она действует как временный носитель информации, в котором данные хранятся в формате файла. Поскольку операционная система выступает в качестве определителя, она обеспечивает быстрый доступ к данным и позволяет более гладко наращивать рабочую мощность. Виртуальная память работает в координации с ОЗУ, хранит и представляет быстро данные, для выполнения требований приложения программ. Вторичные запоминающие устройства, такие как жесткий диск имеющий большой объем памяти, обеспечивает очень медленный доступ к данным.
Как устроена виртуальная память?
Она организована либо как файл подкачки или сегментация. Большинство систем используют таблицы страниц для перевода виртуальных адресов прикладных программ, в физические адреса, используемые процессором для выполнения инструкций. Таблица хранит записи для отображения виртуального адреса в физический адрес. Системы могут иметь одну страницу таблицы для всей системы или отдельные страницы таблицы для каждой прикладной программы. Таким образом, файл подкачки может быть определён как процесс перемещения неактивных виртуальных страниц памяти на диск и их восстановление в реальной памяти по запросу. Существуют различные алгоритмы, чтобы выбрать, какие страницы должны быть перенесены на жесткий диск, а какие должны быть сохранены.Очень немногие системы используют концепцию сегментации для реализации виртуальной памяти . В сегментации, память делится на переменную размера сегментов. Номер сегмента и смещение внутри него, вместе образуют виртуальный адрес. Если процессор хочет конкретный элемент данных, он сначала ищет число своего сегмента в таблице, чтобы найти дескриптор сегмента. Дескриптор сегмента содержит информацию, которая является смещением в пределах сегмента и она меньше длины сегмента, а если нет, генерируется прерывание, чтобы сообщить, где находится сегмент. Если процессор не в состоянии найти сегмент в основной памяти, он генерирует аппаратное прерывание, побуждая операционную систему обратиться к файлу подкачки в сегменте. Операционная система выполняет поиск сегментов, которые не были в использовании в течение длительного времени и отправляет их свопы из основной памяти, чтобы освободить место для новых сегментов,которые необходимо прочитать.Как увеличить виртуальную память?
Здесь пошаговое руководство, как увеличить виртуальную память компьютера. (Только для ОС Windows):
Нажмите на меню «Пуск», а затем перейдите к панели управления.
Выберите производительность и обслуживание, и под ним, сделайте выбор системы.
Выберите параметры на вкладке Дополнительно в разделе под названием «Представление».
На вкладке Дополнительно в разделе Виртуальная память, выберите изменить.
В списке дисков [метка тома] выберите диск, содержащий файл подкачки, размер которого вы хотите изменить.
В разделе Размер файла подкачки для выбранного диска установите флажок в — размер по заказу.
Вы можете выбрать объем памяти, который вы хотите зарезервировать для виртуальной памяти, введя начальный и максимальный размер.
Нажмите на кнопку set
Перезагрузите компьютер при появлении запроса.
Если вы найдёте ваш компьютер работающий медленно, то увеличение виртуальной памяти не поможет, так как это может быть просто результат ‘перегрузки’ компьютера. Перемешивание блоков виртуальной памяти между оперативной памятью и дисками потребляет большинство времени компьютера, тем самым вызывая пробуксовки. Хотя хорошо разработанные программы могут помочь решить эту проблему в определенной степени, окончательное излечение — это установить больше оперативной памяти.
(Пока оценок нет)Виртуальная память компьютера выступает в качестве дополнения к оперативной памяти и является частью оперативной памяти, расположенной на жестком диске. Пользователю компьютера это дает ощущение, что он имеет ОЗУ с неограниченным объемом.
Виртуальная память встречается практически во всех операционных системах, предназначенных для настольных компьютеров. Системные требования многих прикладных программ растут очень быстрыми темпами от версии к версии. И несмотря на то, что объем оперативной памяти, устанавливаемый на современные модели настольных компьютеров значительно вырос, все равно довольно часто возникает ситуация, когда его оказывается недостаточно.
Особенно в случаях, когда пользователь одновременно запускает несколько ресурсоемких программ. Отсюда возникает необходимость в наличии виртуальной памяти.
Что такое виртуальная память?
Скажем так, это технология, позволяющая прикладной программе «считать», что она имеет неограниченный объем и непрерывное адресное пространство памяти. Хотя на деле память физически фрагментирована и ее объем искусственно увеличен на жестком диске.
Системы, использующие виртуальную память, способны выполнять приложения превышающие возможности оперативной памяти с высокой скоростью и использовать физическую память более эффективно, чем без нее. Виртуальная память отличается от технологии виртуализации.
Как работает виртуальная память?
Это очень полезная и нужная технология, которая использует фактическое пространство винчестера, манипулируя данными с помощью операционной системы и перемещая их в случае необходимости из оперативной памяти на жесткий диск. Часть пространства на жестком диске действует как временный носитель. Операционная система определяет, какие данные и в каком месте сохранены и обеспечивает к ним быстрый доступ, позволяя работать системе максимально быстро.
Виртуальная память работает в координации с оперативной памятью, операционная система определяет, какие данные, находящиеся в оперативной памяти, сравнительно долго не используются системой и сбрасывают их в виртуальную память. В случае необходимости они могут быть перемешены обратно в оперативную память. Вторичные устройства хранения данных, такие как жесткий диск, имеет большую емкость хранения, но предоставляют очень медленный доступ к данным.
Как организована виртуальная память?
Виртуальная память использует технологию файла подкачки, либо сегментации. Большинство систем используют таблицы страниц, для перевода виртуальных адресов в физические адреса, используемые процессором для выполнения инструкций. Таблица страниц сохраняет записи для отображения виртуальных адресов в физические адреса. Системы могут иметь одну таблицу страниц для всей системы или отдельные таблицы страниц для каждой прикладной программы.
Таким образом, файл подкачки может быть определен, как процесс перемещения неактивных страниц виртуальной памяти на диск и восстановление их в оперативной памяти по запросу. Существуют различные алгоритмы, чтобы выбирать, какие страницы должны быть перенесены на жесткий диск и которые должны быть сохранены.
Очень немногие системы используют концепцию сегментации для реализации виртуальной памяти. В сегментации память делится на сегменты переменного размера. Номер сегмента и смещение внутри сегмента вместе образуют виртуальный адрес.
Если процессор хочет получить конкретный элемент данных, он сначала ищет для своего сегмента номер в сегменте таблицы, чтобы найти дескриптор (описание) сегмента. Дескриптор сегмента дает информацию, является ли смещение внутри сегмента меньше, чем длина отрезка, и если не генерируется прерывание, уведомляет о том, что сегмент найден.
Если процессор не может найти сегмент в основной памяти, он генерирует аппаратное прерывание запроса операционной системы, чтобы поменять сегмент. Затем операционная система ищет сегменты, которые не были в эксплуатации в течение длительного времени и меняет их, перемещая из оперативной памяти на жесткий диск, чтобы освободить место для новых сегментов для чтения.
Как увеличить виртуальную память?
Если вы хотите увеличить объем виртуальной памяти на своей системе, то ознакомьтесь с пошаговой инструкцией. (Для Windows XP):
- Откройте меню «Пуск», выберите команду «Панель управления» Выберите пункт «Производительность и обслуживание» Далее выберите «Система» Выбираем вкладку «Дополнительно» Выбираем секцию «Быстродействие» и нажимаем кнопку Параметры Выбираем вкладку «Дополнительно» В секции «Виртуальная память» нажимаем на кнопку «Изменить» В списке Диск [метка тома] выберите диск, содержащий файл подкачки, если вы хотите изменить размер его виртуальной памяти. Вы можете выбрать объем памяти, который хотите зарезервировать для виртуальной памяти, введя начальный и максимальный размер. Нажмите кнопку «Задать» Перезагрузите компьютер
Если вам кажется, что ваш компьютер работает слишком медленно, то увеличение виртуальной памяти не поможет, это может быть только результатом «пробуксовки». Слишком частая перетасовка блоков виртуальной памяти между реальной памяти и дисков потребляет большую часть времени работы компьютера, тем самым вызывая пробуксовку. Хотя и существует некоторые меры, оптимизирующие работу виртуальной памяти, все же лучшим решением будет увеличение объема оперативной памяти.
Максимальная производительность любого компьютера обеспечивается четырьмя основными его составляющими. К ним относятся: центральный процессор, оперативная память, процессор и память видеокарты и жёсткий диск. Сюда, конечно же, можно отнести и материнскую плату, ведь если пропускная способность её интерфейсов и частота шины недостаточно велики, это негативно скажется на максимальной производительности компьютера в целом. Но в данный момент нас интересует лишь одна составляющая компьютера, которая играет одну из главных ролей в спектакле под названием «Быстродействие компьютера». И как ясно из названия статьи, речь пойдёт о файле подкачки и виртуальной памяти.
Что же такое файл подкачки ? Думаю, Вы уже и сами догадались, что это файл. Но почему он называется файлом подкачки и для чего он нужен? Ответ очень простой. При одновременном использовании большого количества приложений (например, у Вас запущен Photoshop, 3ds Max, браузер и на фоне ещё играет музыка) объёма оперативной памяти для их обработки может попросту не хватить. И тогда система обращается к файлу, который создаётся на жёстком диске (или винчестере), чтобы использовать его пространство в качестве недостающего объёма оперативной памяти. Этот файл как бы дополняет, подкачивает объём оперативной памяти своим объёмом. Именно поэтому он и получил такое название.
В совокупности объём оперативной памяти и файл подкачки принято называть виртуальной памятью. То есть объём виртуальной памяти состоит из объёма оперативной памяти и файла подкачки. Надеюсь, Вам понятно. И иногда может случится так, что при работе в каких-то сложных ресурсоёмких приложениях у вас вдруг иссякнет запас виртуальной памяти. В таком случае далеко не каждый побежит в магазин, чтобы докупить дополнительную планку оперативной памяти для увеличения объёма виртуальной памяти. Проще всего будет увеличить размер самого файла подкачки. Всё-таки найти на жёстком диске пару гигабайт свободного места куда легче, чем докупать «оперативку».
Файл подкачки
представляет собой файл, который носит имя «pagefile.sys» и располагается по умолчанию на системном локальном диске «C». Предлагаю Вам ознакомится с настройкой этого файла. Я много экспериментировал и сделал вывод, что расположение файла подкачки на системном диске всё-таки негативно сказывается на скорости работы виртуальной памяти. Поэтому рекомендую расположить его на другом локальной диске, например, на диске «D». Чтобы открыть настройки файла подкачки, нажмите на значке «Компьютер» правой клавишей мыши и из появившегося списка выберите пункт «Свойства». Либо нажмите сочетание клавиш на клавиатуре «Win»+«Pause» (где «Win» - клавиша со значком Windows).
Откроется окно с основными сведениями о Вашем компьютере. Здесь, кстати, Вы сможете посмотреть, какой объём оперативной памяти установлен на в Вашем системном блоке. Нас интересуют «Дополнительные параметры системы», куда мы и заходим.
Откроется небольшое окно «Свойств системы». Здесь необходимо в закладке «Дополнительно» и области «Быстродействие» нажать кнопку «Параметры».
Откроется ещё одно небольшое окно, где можно настроить параметры быстродействия системы. Нас интересует закладка «Дополнительно», её и выбираем.
Здесь в области «Виртуальная память
» выбираем «Изменить».
Появится ещё одно маленько окно, в котором и производится настройка файла подкачки. Это так называемая оптимизация системы Windows 7. Итак, я уже говорил, что лучше всего файл подкачки размещать на любом локальном диске, кроме системного «C». Чтобы отключить файл подкачки
с диска «C», просто выделите его нажатием левой клавишей мыши, установите переключатель левой клавишей мыши в положение «Без файла подкачки», после чего нажмите кнопку «Задать».
Сразу же появится уведомление о том, что при отключении файла подкачки отладочные данные при возникновении критической ошибки в системе некуда будет записывать. Но переживать не стоит, файл подкачки мы создадим сразу же, только на другом диске. Поэтому смело нажмите кнопку «Да». Всё, файл подкачки с диска «С» мы убрали.
Теперь я предлагаю расположить его на диске «D». Нажимаем на диск «D» (у Вас это может быть и другой диск, например «E» или «F»), чтобы он оказался выделенным. И ставим переключатель в положение «Указать размер». Система рекомендует выставлять размер файла подкачки
в полтора раза больше общего объёма установленной оперативной памяти (то есть, если у Вас установлено 4 Гигабайта «оперативки», файл подкачки должен быть 6 Гигабайт). Но я не спешил бы на Вашем месте этого делать. Размер файла подкачки зависит в первую очередь, конечно, от объёма «оперативки», а во вторую – от того, какие приложения (или программы) Вы будете использовать. Предположим, что у Вас установлено 4 Гигабайта оперативной памяти, и Вы в основном ничего, кроме Интернета, просмотра фильмов и прослушивания музыки, не используете. В таком случае файла подкачки размером 2 Гигабайта будет, как говорится, за глаза. Но если Вы будет использовать ресурсоёмкие приложения и современные игры, смело ставьте 8 Гигабайт или даже больше.
Переживать особо не стоит, в любой момент размер файла подкачки Вы сможете увеличить. Также рекомендую Вам устанавливать в полях «Максимальный размер» и «Исходный размер» одинаковое значение. В этом случае размер файла подкачки будет фиксированным. Делается это для того, чтобы не происходило фрагментации жёсткого диска. Но об этом мы поговорим в другой теме. Обращаю также Ваше внимание, что значения вводят в мегабайтах. Напоминаю, в одном гигабайте содержится 1024 мегабайт. Предположим, нам необходимо установить размер файла подкачки в Windows 7, равный четырём гигабайтам. Умножим 1024 на 4 и получим 4096 мегабайт. Вводим это значение в поля «Максимальный размер» и «Исходный размер» и нажимаем кнопку «Задать». Для сохранения установленных параметров нажмите кнопку «OK».
Появится сообщение о том, что для применение параметров требуется перезагрузка компьютера. Нажмите кнопку «OK».
После этого нажмите кнопку «Применить», а затем «OK».
В следующем окне нажмите «OK».
Откроется маленькое окошко, предлагающее Вам перезагрузиться. Жмите «Перезагрузить сейчас».
После перезагрузки будут действовать установленные Вами параметры, с чем Вас и поздравляю. Настройка системы Windows 7
, точнее одна из многих настроек операционной системы, окончена.
Приветствую вас, дорогие читатели.
Скорость работы компьютера зависит от многих параметров. На это влияет, как аппаратная часть, так и программная. И в статье далее я расскажу, что такое виртуальная память Windows 7, как она настраивается, и все основные моменты. Указанная ниже информация поможет улучшить взаимодействие с компьютером и увеличит скорость выполнения задач. Кроме того, должны пропасть многие ошибки, возникающие из-за недостачи свободных мегабайт.
Итак, что это такое? Виртуальная память представляет собой совокупность ОЗУ и файла подкачки. И если о первом элементе все понятно, о втором расскажу чуть подробнее.
В операционных системах от Microsoft предусмотрен специальный механизм, позволяющий программным путем увеличить число мегабайт, необходимых для обработки текущих данных. Так, пользователем или системой выделяется определенная область на жестком диске, в нужный момент добавляющаяся к оперативной памяти. С одной стороны – это помогает RAM, но с другой стороны появляется дополнительная нагрузка на винчестер. За данный сегмент отвечает файл pagefile.sys .
Настройка ( )
Правильные параметры ( )
Как включить pagefile.sys мы уже узнали. Теперь же приступим к настройке. Существует множество самых разных рекомендаций, касающихся правильной отладки нужного нам элемента.
Так, например, специалисты из Microsoft рекомендуют включать этот элемент. При этом минимальный объем должен быть равен физическому ОЗУ за вычетом мегабайт, задействованных во время пиковой нагрузки. А максимальный параметр является тем же числом, умноженным на два.
Также нередко на просторах Интернета можно встретить информацию, в которой говорится, что обе границы должны быть одинаковыми. Это позволит исключить фрагментацию элемента подкачки, что только увеличит производительность. Правда это лучше не применять к SSD-памяти.
Сколько ставить, если на компьютере установлено более 8 ГБ оперативки? Все просто – pagefile.sys лучше вообще отключить. В противном случае этого не стоит делать, так как могут появиться проблемы с работой отдельного ПО. И в будущем не многие вспомнят, что ранее именно пользователи отключили важный инструмент.
Если говорить по поводу увеличения области для игр – все зависит непосредственно от того же реального объема RAM. В целом при установке приложения важно заранее просмотреть рекомендуемые параметры. В случае недостаточного уровня компонентов на компьютере, возможно стоит вовсе отказаться от программы, вместо задействования дополнительных инструментов. Ведь в итоге их может попросту не хватить.
Перенос на другой диск ( )
Ранее многие специалисты советовали переносить файл подкачки с SSD на HDD с целью продления срока жизни первого. Такой подход скорее применим к старым моделям, обладающим малой емкостью. В результате пользователи заметно потеряют в производительности, но при этом срок службы увеличится на незначительное число.
Личный опыт ( )
Если ваш компьютер предназначен для специальных задач и на нем установлено 4Gb или 6 ОЗУ, размер файла подкачки стоит указывать точный. А нередко лучше его и вовсе выключить. Когда вы решили все же задействовать pagefile, «Исходный » и «Максимальный » объемы должны быть одинаковы. Лучше в таком случае указывать порядка 3 Гб.
При больших встроенных объемах памяти, не используя специальное ПО, можно вовсе попробовать отключить этот раздел.
Но важно помнить, что некоторые старые приложения могут без него не запускаться и даже сообщать о недостаточных ресурсах.
Какой размер ставить, если для пользователей математические вычисления, обработка графики, работа с видео и фото являются обыденными ежедневными занятиями? В таком случае лучше выбирать пункт, предоставляющий Windows возможность установки, независимо от ОЗУ. Конечно же если вы не пользуетесь 32 Гб – только в этом случае можно задуматься о полном отключении.
Не всегда можно сразу определить, сколько именно нужно ресурсов. Для вычисления можно воспользоваться простой схемой:
При использовании этих советов, скорее всего вы не столкнетесь с ситуацией, когда на экране вдруг появляется табличка о нехватке памяти и приложение отказывается запускаться.
Как всегда, видео на описываемую тему:
Надеюсь вышеописанные советы помогут вам справиться с проблемой нехватки оперативной памяти. Подписывайтесь, и рассказывайте друзьям!
связь между аппаратным и программным обеспечением. В начале будут рассмотрены аппаратные аспекты виртуальной памяти , а затем вопросы, возникающие при ее программной реализации.Понятие виртуальной памяти
Разработчикам программного обеспечения часто приходится решать проблему размещения в памяти больших программ, размер которых превышает объем доступной оперативной памяти. Один из вариантов решения данной проблемы – организация структур с перекрытием – рассмотрен в предыдущей лекции. При этом предполагалось активное участие программиста в процессе формирования перекрывающихся частей программы. Развитие архитектуры компьютеров и расширение возможностей операционной системы по управлению памятью позволило переложить решение этой задачи на компьютер . Одним из главных достижений стало появление виртуальной памяти ( virtual memory ). Впервые она была реализована в 1959 г. на компьютере "Атлас", разработанном в Манчестерском университете.
Суть концепции виртуальной памяти заключается в следующем. Информация, с которой работает активный процесс, должна располагаться в оперативной памяти. В схемах виртуальной памяти у процесса создается иллюзия того, что вся необходимая ему информация имеется в основной памяти. Для этого, во-первых, занимаемая процессом память разбивается на несколько частей, например страниц. Во-вторых, логический адрес (логическая страница), к которому обращается процесс, динамически транслируется в физический адрес (физическую страницу). И, наконец, в тех случаях, когда страница, к которой обращается процесс, не находится в физической памяти, нужно организовать ее подкачку с диска. Для контроля наличия страницы в памяти вводится специальный бит присутствия , входящий в состав атрибутов страницы в таблице страниц .
Таким образом, в наличии всех компонентов процесса в основной памяти необходимости нет. Важным следствием такой организации является то, что размер памяти, занимаемой процессом, может быть больше, чем размер оперативной памяти. Принцип локальности обеспечивает этой схеме нужную эффективность.
Возможность выполнения программы, находящейся в памяти лишь частично, имеет ряд вполне очевидных преимуществ.
- Программа не ограничена объемом физической памяти. Упрощается разработка программ, поскольку можно задействовать большие виртуальные пространства, не заботясь о размере используемой памяти.
- Поскольку появляется возможность частичного помещения программы (процесса) в память и гибкого перераспределения памяти между программами, можно разместить в памяти больше программ, что увеличивает загрузку процессора и пропускную способность системы.
- Объем ввода-вывода для выгрузки части программы на диск может быть меньше, чем в варианте классического свопинга, в итоге каждая программа будет работать быстрее.
Таким образом, возможность обеспечения (при поддержке операционной системы) для программы "видимости" практически неограниченной (характерный размер для 32-разрядных архитектур 2 32 = 4 Гбайт) адресуемой пользовательской памяти (логическое адресное пространство ) при наличии основной памяти существенно меньших размеров (физическое адресное пространство ) – очень важный аспект.
Но введение виртуальной памяти позволяет решать другую, не менее важную задачу – обеспечение контроля доступа к отдельным сегментам памяти и, в частности, защиту пользовательских программ друг от друга и защиту ОС от пользовательских программ. Каждый процесс работает со своими виртуальными адресами , трансляцию которых в физические выполняет аппаратура компьютера. Таким образом, пользовательский процесс лишен возможности напрямую обратиться к страницам основной памяти, занятым информацией, относящейся к другим процессам.
Например, 16-разрядный компьютер PDP-11/70 с 64 Кбайт логической памяти мог иметь до 2 Мбайт оперативной памяти. Операционная система этого компьютера тем не менее поддерживала виртуальную память , которая обеспечивала защиту и перераспределение основной памяти между пользовательскими процессами.
Напомним, что в системах с виртуальной памятью те адреса, которые генерирует программа (логические адреса), называются виртуальными, и они формируют виртуальное адресное пространство . Термин " виртуальная память " означает, что программист имеет дело с памятью, отличной от реальной, размер которой потенциально больше, чем размер оперативной памяти.
