Kakšna je vloga operacijskega sistema pri prevajanju logičnih naslovov v fizične naslove?
1. Upravljanje navideznega pomnilnika :Operacijski sistem izvaja navidezni pomnilnik, tehniko upravljanja pomnilnika, ki programom omogoča uporabo logičnih naslovov, ki so neodvisni od dejanskih fizičnih pomnilniških lokacij. Ustvarja iluzijo, da ima vsak program svoj namenski naslovni prostor, čeprav se lahko hkrati izvaja več programov.
2. Tabele strani :Operacijski sistem vzdržuje tabele strani, ki so podatkovne strukture, ki preslikajo logične naslove v fizične naslove. Vsak vnos tabele strani (PTE) vsebuje informacije, kot je številka okvirja fizičnega pomnilnika, kjer je shranjena ustrezna logična stran, in različne zastavice, ki označujejo dovoljenja za dostop in druge lastnosti.
3. Prevod naslova :Ko se program sklicuje na logični naslov, enota za upravljanje pomnilnika (MMU), ki je komponenta strojne opreme, prestreže dostop do pomnilnika in sproži postopek prevajanja naslova. MMU poišče ustrezen PTE v tabeli strani z uporabo logičnega naslova kot indeksa.
4. Translation Lookaside Buffer (TLB) :Za optimizacijo prevajanja naslovov operacijski sistem uporablja TLB, majhen predpomnilnik, ki shranjuje nedavno uporabljene PTE. Ko se zahteva prevod naslova, MMU najprej preveri TLB. Če je PTE najden v TLB, se fizični naslov pridobi neposredno, s čimer se izognemo potrebi po dostopu do tabele strani v pomnilniku.
5. Napake strani :Če zahtevanega logičnega naslova ni mogoče najti v TLB ali je ustrezen PTE neveljaven (zaradi zamenjave pomnilnika ali drugih razlogov), pride do napake strani. Operacijski sistem obravnava napake strani tako, da zahtevano stran naloži z diska ali drugega medija za shranjevanje v fizični pomnilnik in posodobi PTE. Ta postopek lahko povzroči poslabšanje zmogljivosti zaradi dodatnih V/I operacij diska.
6. Zaščita in nadzor dostopa :Operacijski sistem zagotavlja zaščito pomnilnika z nastavitvijo ustreznih dovoljenj v PTE. Programom preprečuje dostop do nepooblaščenih pomnilniških regij, s čimer ohranja celovitost sistema in preprečuje varnostne ranljivosti.
Z upravljanjem navideznega pomnilnika, vzdrževanjem tabel strani in izvajanjem prevajanja naslovov igra operacijski sistem ključno vlogo pri premoščanju vrzeli med logičnimi naslovi, ki jih uporabljajo programi, in fizičnimi naslovi osnovnega pomnilnika strojne opreme. To omogoča učinkovito uporabo pomnilnika in zagotavlja, da lahko programi med izvajanjem pravilno dostopajo do podatkov in jih pravilno manipulirajo.