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Concept
Mémoire virtuelle
Résumé
thumb|Schéma de principe de la mémoire virtuelle.
En informatique, le mécanisme de mémoire virtuelle a été mis au point dans les années 1960. Il repose sur l'utilisation de traduction à la volée des adresses (virtuelles) vues du logiciel, en adresses physiques de mémoire vive.
La mémoire virtuelle permet :
d'utiliser de la mémoire de masse comme extension de la mémoire vive ;
d'augmenter le taux de multiprogrammation ;
de mettre en place des mécanismes de protection de la mémoire ;
de partager la mémoire entre processus.
L'article de référence de James Kilburn, paru en 1962, décrit le premier ordinateur doté d'un système de gestion de mémoire virtuelle paginée et utilisant un tambour comme extension de la mémoire centrale à tores de ferrite : l'Atlas.
Aujourd'hui, tous les ordinateurs ont un mécanisme de gestion de la mémoire virtuelle, sauf certains supercalculateurs ou systèmes embarqués temps réel.
Le principe est le suivant :
Les adresses mémoires émises par le processeur sont des adresses virtuelles, indiquant la position d'un mot dans la mémoire virtuelle.
Cette mémoire virtuelle est formée de zones de même taille, appelées pages. Une adresse virtuelle est donc un couple (numéro de page, déplacement dans la page). La taille des pages est une puissance entière de deux, de façon à déterminer sans calcul le déplacement (10 bits de poids faible de l'adresse virtuelle pour des pages de mots), et le numéro de page (les autres bits).
La mémoire vive est également composée de zones de même taille, appelées cadres (frames en anglais), dans lesquelles prennent place les pages (un cadre contient une page : taille d'un cadre = taille d'une page). La taille de l'ensemble des cadres en mémoire vive utilisés par un processus est appelé en.
Un mécanisme de traduction (translation, ou génération d'adresse) assure la conversion des adresses virtuelles en adresses physiques, en consultant une table des pages (page table en anglais) pour connaître le numéro du cadre qui contient la page recherchée.
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