Sanal Bellek terimi ile ilgili bazı karışıklıklar var ve aslında aşağıdaki iki farklı kavramı ifade ediyor
- Bir bilgisayarın sahip olduğu kavramsal fiziksel bellek miktarını artırmak için disk sayfalarını kullanma - Bunun için doğru terim aslında Sayfalandırmadır
- Ayrı bir bitişik adres alanında çalışan her işlemin yanılsamasını yaratmak için çeşitli işletim sistemleri / CPU'lar tarafından kullanılan bir soyutlama.
Takas alanı, OTOH, kullanılmadığında ek RAM sayfalarını depolamak için kullanılan disk bölümünün adıdır.
Yapılması gereken önemli bir fark, ikincisinin donanım ve işletim sistemi desteği nedeniyle ilkinin şeffaf bir şekilde mümkün olduğudur.
Tüm bunları daha iyi anlamak için, "Sanal Belleğin" (tanım 2'deki gibi) CPU ve işletim sistemi tarafından nasıl desteklendiğini düşünmelisiniz.
32 bitlik bir işaretçiniz olduğunu varsayalım (64 bit noktalar benzerdir, ancak biraz farklı mekanizmalar kullanın). "Sanal Bellek" etkinleştirildiğinde, işlemci bu işaretçinin üç parça olarak yapıldığını düşünür.
- En yüksek 10 bit, Sayfa Dizini Girişidir
- Aşağıdaki 10 bit bir Sayfa Tablosu Girişidir
- Son 12 bit, Sayfa Ofsetini oluşturur
Şimdi, CPU bir göstericinin içeriğine erişmeye çalıştığında, önce Sayfa Dizini tablosuna başvurur - 1024 girişten oluşan bir tablo (X86 mimarisinde konumu CR3 kaydı tarafından işaret edilir). 10 bitlik Sayfa Dizini Girişi, bu tablodaki Sayfa Tablosunun fiziksel konumuna işaret eden bir dizindir . Bu da, her biri fiziksel bellekte bir işaretçi ve birkaç önemli kontrol biti olan 1024 girdiden oluşan başka bir tablodur. (Bunlara daha sonra geri döneceğiz). Bir sayfa bulunduğunda, son 12 bit o sayfadaki bir adresi bulmak için kullanılır.
Orada birçok daha fazla detay (TLBs, Büyük Sayfalar, PAE, Seçiciler, Sayfa Koruma) ama şeylerin özü yakalamaları yukarıda kısa bir açıklama.
Bu çeviri mekanizmasını kullanarak, bir işletim sistemi her işlem için farklı bir fiziksel sayfa seti kullanabilir, böylece her işleme kendi hafızasına sahip olduğu yanılsamasını verir (her işlem kendi Sayfa Dizini'ni alırken)
Bu Sanal Belleğin üzerine , işletim sistemi Çağrı Merkezi kavramını da ekleyebilir . Daha önce tartışılan kontrol bitlerinden biri, bir girişin "Mevcut" olup olmadığını belirlemeye izin verir. Mevcut değilse, bu girişe erişme girişimi bir Sayfa Hatası istisnasına neden olur. İşletim sistemi bu istisnayı yakalayabilir ve buna göre hareket edebilir. Takas / sayfalamayı destekleyen işletim sistemleri, böylece Takas Alanından bir sayfa yüklemeye , çeviri tablolarını düzeltmeye ve ardından bellek erişimini yeniden vermeye karar verebilir .
Bu, iki terimin birleştiği yerdir; Sanal Belleği ve Sayfalamayı destekleyen bir işletim sistemi, işlemlere, takas alanına sayfalandırma (değiştirme) yoluyla gerçekte mevcut olandan daha fazla belleğe sahip olma yanılsamasını verebilir.
Son sorunuza gelince (Neden 32 bit CPU'nun 4GB Sanal Bellek ile sınırlı olduğu söyleniyor). Bu, tanım 2'deki "Sanal Bellek" ile ilgilidir ve işaretçi boyutunun anlık bir sonucudur. CPU yalnızca 32 bit işaretçileri kullanabiliyorsa, farklı adresleri ifade etmek için yalnızca 32 bitiniz vardır, bu size 2 ^ 32 = 4GB adreslenebilir bellek sağlar.
Umarım bu, işleri biraz daha netleştirir.