RAMのようにハードドライブの一部を使用しているメモリの種類

ほとんどすべてのデスクトップおよびラップトップPCには仮想メモリがあります。これは、ハードドライブの一部をRAMのように使用するテクノロジです。 仮想メモリには、適度な量の物理RAMを搭載したコンピュータを含む、互換性のあるコンピュータ上で非常に大きなプログラムを実行できることなど、さまざまな利点があります。 Microsoft Windowsおよびその他の最新のオペレーティングシステムは、仮想メモリを自動的に管理してコンピュータの効率を最大化します。

なぜ仮想メモリなのか

PCはRAMを使用して、実行中のプログラム、開いている文書、および計算の中間結果を保持します。 ただし、プログラムが大きすぎてコンピュータのメモリに収まらず、問題が発生する可能性があります。 ソフトウェアエンジニアが仮想メモリを導入する前は、実行するソフトウェアの種類を慎重に選択する必要がありました。 そうでなければ、メモリ不足でプログラムがクラッシュする危険性があります。 仮想メモリはその制限を取り除き、RAMに収めるには大きすぎてもプログラムを実行できるようにします。 これをやめるために、コンピュータは必要に応じてハードドライブから追加のメモリスペースを借ります。

メモリマネージャ

オペレーティングシステムには、仮想メモリマネージャと呼ばれる特別なプログラムがあります。 各アプリケーションをチャンクに分割して仮想メモリにロードし、一部をRAMに、残りをハードドライブの特別なファイルに格納します。 仮想メモリの性質上、各プログラムはそれ自体にコンピュータ全体があると考えています。 実際には、プログラムは物理メモリを共有し、メモリマネージャは詳細を追跡します。

アドレス空間

コンピュータの物理RAMにはアドレス空間があります。これは、PCがメモリ内の任意の情報にアクセスできるようにする一連の位置番号です。 物理アドレス空間に加えて、メモリマネージャは、物理メモリから独立し、物理メモリよりはるかに大きい仮想アドレス空間を作成します。 実行中のプログラムはすべてそれ自身の仮想メモリ空​​間に存在し、それを完全に使用します。 各プログラムには独自の大きなアドレス空間があるため、ソフトウェア開発者はメモリの制限を気にせずにプログラムを作成できます。

メモリ保護

プログラミングエラーはメモリの競合を引き起こす可能性があります。 仮想メモリがないと、アプリケーションは誤って自分のメモリ空間の外にデータを書き込むことができ、他のプログラムで問題を引き起こします。 プログラムが物理メモリアドレスを「認識」しないため、仮想メモリはメモリ保護システムを作成します。 プログラミングのバグによってメモリエラーが発生した場合、問題のあるプログラム自体にのみ影響します。

スワッピング

仮想メモリを使用すると、PCはそのRAMに収まるよりも多くのプログラムを簡単に実行できます。 メモリマネージャは、プログラムのアクティブ部分だけをRAMに保持し、プログラムが非アクティブになると、プログラムをRAMからディスクファイルに移動します。これをスワッピングと呼びます。 これにより、他のアクティブなタスク用にRAMが解放されます。 非アクティブなプログラムが再びアクティブになると、メモリマネージャはそれをRAMにスワップバックします。

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