Memory Management (Virtual Memory: Segmentation and Paging)

Virtualna memorija je mehanizam upravljanja radnom memorijom. Omogućuje pokretanje programa koji su veći od dostupne fizičke memorije. U tu svrhu koristi pomoćni spremnik koji se nalazi na tvrdom disku, a naziva se swap disk ili page file. Straničenje i segmentacija metode su implementacije virtualne memorije. Segmentacija program dijeli na mnoštvo neovisnih adresnih prostora koji se nazivaju segmenti. S druge strane, straničenje dijeli program na fiksne i jednake stranice koje učitava u odgovarajuće okvire radne memorije. Osnovna svrha segmentacije olakšati je rad sa strukturama podataka koje rastu ili se smanjuju tijekom izvođenja programa. S druge strane, svrha straničenja je da na jednostavan i brz način omogući pokretanje programa koji su veći od dostupne fizičke memorije. Segmentacija uzrokuje vanjsku fragmentaciju, a straničenje unutarnju. Moguće je kombinirati ove dvije metode kako bi se umanjili ovi problemi. Napretkom tehnologije pojavljuje se potreba za nadogradnjom postojećih metoda pa se primjerice uvode više-razinske i invertirane tablice stranica. Njihova svrha je povećati efikasnost sustava koji rade sa velikim adresnim prostorom.Virtual memory is a memory management mechanism. It allows running programs that are larger than available physical memory. For this purpose, it uses an auxiliary container located on the hard disk, which is called a swap disk or page file. Paging and segmentation are methods that implement virtual memory. Segmentation divides program into a multitude of independent address spaces that are called segments. On the other hand, paging technique divides program into fixed and equal pages that it loads into the appropriate working memory frames. The main purpose of segmentation is to facilitate work with data structures that increase or decrease during program execution. On the other hand, the purpose of paging is to allow running of programs that are larger than the available physical memory in a simple and fast way. Segmentation causes external fragmentation, and paging causes internal. It is possible to combine these two methods to minimize these problems. With the advancement of technology, there is a need to upgrade existing methods, so for example, multi-level and inverted page tables are being introduced. Their purpose is to increase the efficiency of systems that work with a large address space