ระบบหน่วยความจำเสมือน

1. บทที่ 7 (ต่อ) ระบบหน่วยความจำเสมือน (Virtual Memory)

2. ประเภทของการจัดการหน่วยความจำประเภทของการจัดการหน่วยความจำ

3. การจัดการหน่วยความจำ

4. ระบบหน่วยความจำเสมือน (Virtual Memory) • การจัดการหน่วยความจำสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ • ระบบหน่วยความจำจริง • ขนาดของโปรแกรมจะต้องไม่ใหญ่กว่าขนาดของหน่วยความจำที่มีอยู่ ลบด้วยขนาดของหน่วยความจำที่เป็นส่วนของ OS • ระบบหน่วยความจำเสมือน • ขนาดของโปรแกรมจะมีขนาดเท่าใดก็ได้

5. ระบบหน่วยความจำเสมือน (Virtual Memory) หน่วยความจำเสมือนมีขนาดใหญ่กว่าหน่วยความจำจริง

6. แนวคิดของหน่วยความจำเสมือนแนวคิดของหน่วยความจำเสมือน • ผู้เขียนโปรแกรมหรือผู้ใช้จะไม่ถูกจำกัดในเรื่องของขนาดของหน่วยความจำอีกต่อไป • OS จะจัดการให้ผู้ใช้สามารถใช้หน่วยความจำได้มากกว่าหน่วยความจำจริงที่มีอยู่ • โปรแกรมทั้งโปรแกรมโดยส่วนใหญ่ไม่ได้ถูกใช้งานพร้อมกันทั้งหมด ซึ่งการทำงานของโปรแกรมจะเริ่มทำงานจากส่วนต้นโปรแกรม แล้วค่อย ๆ เลื่อนลงมาจนกระทั่งถึงท้ายโปรแกรม • ในขณะที่โปรแกรมกำลังทำงานอยู่ที่ส่วนต้นโปรแกรม ที่ปลายโปรแกรมก็ยังไม่ถูกใช้งาน เมื่อโปรแกรมทำงานมาถึงส่วนท้าย ๆ โปรแกรม ส่วนต้น ๆ โปรแกรมก็ไม่ถูกใช้งาน

7. แนวคิดของหน่วยความจำเสมือน … ต่อ • ดังนั้นในช่วงที่โปรแกรมทำงานอยู่ที่ส่วนต้น ๆ ก็ไม่มีความจำเป็นต้องโหลดเอาส่วนท้าย ๆ โปรแกรมลงไปในหน่วยความจำให้เปลืองเนื้อที่ • เมื่อโปรแกรมทำงานมาจนถึงส่วนที่ยังไม่ได้โหลดเข้าไปในหน่วยความจำ OS จะจัดการดึงเอาส่วนนั้นมาจากหน่วยความจำสำรอง • โดยที่อาจจะโหลดไปทับส่วนต้น ๆ ของโปรแกรมที่อยู่ในหน่วยความจำ หรือโหลดลงไปในส่วนอื่น ๆ ของหน่วยความจำก็ได้ • จากหลักการดังกล่าวเราจึงสามารถรันโปรแกรมที่มีขนาดใหญ่กว่าหน่วยความจำที่มีอยู่ได้

8. การแปลงแอดเดรส (Address Mapping) • เนื่องจากขนาดของโปรแกรมมีขนาดใหญ่กว่าขนาดของหน่วยความจำ ดังนั้นจึงต้องมีการอ้างอิงแอดเดรสระหว่างแอดเดรสของหน่วยความจำจริงกับแอดเดรสของโปรแกรม • แอดเดรสจริง (Real Address หรือ Physical Address)หมายถึงแอดเดรสในหน่วยความจำจริงเท่านั้น • แอดเดรสเสมือน (Virtual Address หรือ Logical Address)หมายถึงแอดเดรสที่โปรแกรมอ้างถึง • ดังนั้นจึงต้องมีกลไกการแปลงแอดเดรสจากแอดเดรสเสมือนให้เป็นแอดเดรสจริง ณ.ตำแหน่งที่โปรแกรมส่วนนั้นถูกวางลงไป ซึ่งเราเรียกว่าการแปลงส่งแอดเดรส(Address Mapping)

9. ตำแหน่งที่ ต่อเนื่องกัน การแปลงแอดเดรส หน่วยความจำจริง หน่วยความจำเสมือน การแปลงแอดเดรส (Address Mapping) … ต่อ

10. การแปลงแอดเดรส (Address Mapping) … ต่อ • เทคนิคการแปลงแอดเดรสมีอยู่หลายวิธีแต่วิธีที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายคือDynamic Address Translation (DAT) • วิธีการที่จะจัดการหน่วยความจำจริงให้สามารถทำงานโปรแกรมที่มีขนาดใหญ่ จะใช้หลักการแบ่งโปรแกรมออกเป็นส่วนย่อย ๆ หลาย ๆ ส่วนเรียกว่าบล็อก (Block) • ขนาดของบล็อกแบ่งออกเป็น 2 แบบคือทุกบล็อกมีขนาดเท่ากัน หรือบล็อกมีขนาดไม่เท่ากัน ดังนั้นระบบหน่วยความจำเสมือนจึงแบ่งได้เป็น 2 แบบ • หน่วยความจำเสมือนระบบหน้า (Paging system) • หน่วยความจำเสมือนระบบเซกเมนต์ (Segment system)

11. การแปลงแอดเดรส (Address Mapping) … ต่อ • ระบบหน่วยความจำเสมือนจึงแบ่งได้เป็น 2 แบบ • หน่วยความจำเสมือนระบบหน้า (Paging system) • หน่วยความจำเสมือนระบบเซกเมนต์ (Segment system)

12. การแปลงส่งแอดเดรส • การแปลงส่งแบบตรง (direct mapping) • การแปลงส่งแบบสาระ(associative mapping) • การแปลงส่งแบบผสมระหว่างสาระและแบบตรง combined associative/direct mapping

13. โปรแกรมขนาด 1000 KByte หน่วยความจำขนาด 100 Kbyte หน่วยความจำเสมือนระบบหน้า (Paging system) • เป็นการจัดแบ่งโปรแกรมออกเป็นบล็อกที่มีขนาดเท่า ๆ กันทุกบล็อก โดยจะเรียกบล็อกแต่ละบล็อกว่าหน้า (Page) • ตัวอย่างการทำงานในระบบหน้า (Page) • ระบบมีหน่วยความจำขนาด 100 Kbyte = 100,000 Byte = 105 Byte • ต้องการรันโปรแกรมที่มีขนาด 1000 Kbyte = 1,000,000 Byte = 106 Byte

14. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 9 9 หน้าที่ 000 0 0 1 0 0 0 0 0 1 9 9 9 หน้าที่ 001 0 0 2 0 0 0 0 0 2 9 9 9 หน้าที่ 002 9 9 8 0 0 0 9 9 8 9 9 9 หน้าที่ 998 9 9 9 0 0 0 9 9 9 9 9 9 หน้าที่ 999 หน่วยความจำเสมือนระบบหน้า (Paging system) … ต่อ • สมมุติ OS แบ่งโปรแกรมออกเป็นหน้าย่อย โดยที่แต่ละหน้า (Page) มีขนาด 1 Kbyte = 1,000 Byte = 103 Byte • ต้องการรันโปรแกรม 1000 Kbyte ดังนั้นโปรแกรมจะถูกแบ่งออกเป็น 1000 หน้า (1000 Page) ดังรูป แอดเดรสเสมือน แอดเดรสภายในหน้า Displacement เลขหน้า Page Number แอดเดรสเสมือน แอดเดรสเริ่มต้นของหน้า แอดเดรสสุดท้ายของหน้า

15. หมายเลขหน้า ดิสเพลซเมนต์ แอดเดรสเสมือน หน่วยความจำเสมือนระบบหน้า (Paging system) … ต่อ • จากรูปเราสามารถแบ่งแอดเดรสเสมือนออกเป็น 2 ส่วน • ส่วนที่ 1 จะเป็นค่าที่บ่งบอกหมายเลขหน้า • ส่วนที่ 2 จะเป็นค่าที่บ่งบอกค่าแอดเดรสภายในหน้านั้น ๆ ซึ่งมีชื่อเรียกว่าดิสเพลซเมนต์ (Displacement) • ตัวอย่างเช่น แอดเดรสเสมือนที่ 243765 มีความหมายว่าอยู่ในหน้าที่ 243 และมีดิสเพลสเมนต์เป็น 765

16. 0 0 0 0 0 0 0 9 9 9 หน้าที่ 00 0 1 0 0 0 0 1 9 9 9 หน้าที่ 01 0 2 0 0 0 0 2 9 9 9 หน้าที่ 02 9 8 0 0 0 9 8 9 9 9 หน้าที่ 98 9 9 0 0 0 9 9 9 9 9 หน้าที่ 99 หน่วยความจำเสมือนระบบหน้า (Paging system) … ต่อ • สำหรับในหน่วยความจำจริง OS จะแบ่งออกเป็นหน้าย่อยเหมือนกัน โดยที่แต่ละหน้า (Page) มีขนาดเท่ากับหน้าของหน่วยความจำเสมือนคือ 1 Kbyte = 1,000 Byte = 103 Byte • ดังนั้นหน่วยความจำจริงจะถูกแบ่งออกเป็น 100 หน้า (100 Page) ดังรูป แอดเดรสภายในหน้า Displacement เลขหน้า Page Number แอดเดรสเสมือน แอดเดรสเริ่มต้นของหน้า แอดเดรสสุดท้ายของหน้า

17. หน่วยความจำเสมือนระบบหน้า(Paging system)… ต่อ • โปรแกรมของผู้ใช้ไม่ว่าจะมีขนาดใหญ่เท่าใด จะต้องถูกเก็บอยู่ในหน่วยความจำสำรอง ซึ่งโดยส่วนมากได้แก่ ดิสก์ เนื่องจากมีความจุสูง • เมื่อผู้ใช้สั่งรันโปรแกรม OS จะโหลดเอาโปรแกรมจากดิสก์เข้าไปในหน่วยความจำครั้งละ 1 หน้า นั่นคือ 1 หน้าในโปรแกรมก็จะเข้าไปใช้เนื้อที่ในหน่วยความจำ 1 หน้าเช่นกัน • เมื่อโปรแกรมหนึ่งครอบครองหน้าใดในหน่วยความจำแล้ว โปรแกรมอื่นจะใช้หน้านั้นอีกไม่ได้ • โปรแกรมจะครอบครองหน่วยความจำจริงเป็นจำนวนเต็มของหน้า • ดังนั้นต้องมีวิธีการแปลงแอดเดรสจากแอดเดรสเสมือนเป็นแอดเดรสจริง

18. การแปลงแอดเดรสในระบบหน้าการแปลงแอดเดรสในระบบหน้า • OS จะสร้างตารางไว้สำหรับโปรเซส คือตารางหน้า (Page table) • สมมุติว่าหน่วยความจำเสมือนมีขนาด 1000 หน้า และหน่วยความจำจริงมีขนาด 100 หน้า • ตารางหน้าก็จะมีขนาด 1000 ช่อง ได้แก่ช่องที่ 000-999 • ช่องที่ 000 สำหรับหน้าที่ 000 • ช่องที่ 001 สำหรับหน้าที่ 001 • ในตารางหน้าจะมี 3 คอลัมน์

19. หมายเลขหน้า แอดเดรสในดิสก์ 0/1 แอดเดรสในหน่วยความจำจริง 001 002 003 998 999 Page Table การแปลงแอดเดรสในระบบหน้า … ต่อ

20. การแปลงแอดเดรสในระบบหน้า … ต่อ • คอลัมน์ที่ 1 จะบอกแอดเดรสของหน้านั้น ๆ ที่อยู่ในดิสก์เพื่อที่จะได้รู้ว่าหน้าต่าง ๆ ของโปรแกรมเก็บไว้ที่หน้าใดของดิสก์ • คอลัมน์ที่ 2 จะบอกว่าหน้านั้น ๆ อยู่ในหน่วยความจำจริงหรือไม่ • ถ้าค่าเป็น 0 หมายถึง หน้านั้นไม่ได้อยู่ในหน่วยความจำจริง (อยู่ในหน่วยความจำสำรอง) • ถ้าค่าเป็น 1 หมายถึง หน้านั้นอยู่ในหน่วยความจำจริง • คอลัมน์ที่ 3 จะบอกถึงแอดเดรสเริ่มต้นของหน้าในหน่วยความจำจริง คือหมายเลขหน้าในหน่วยความจำจริงตามด้วยดิสเพรสเมนต์

21. การแปลงแอดเดรสในระบบหน้า … ต่อ ถ้าต้องการทราบว่าแอดเดรสเสมือน 123983 ไปอยู่ ณ. ตำแหน่งใดในหน่วยความจำจริง 1. OS จะนำเอาแอดเดรสเสมือนมาหาค่าหมายเลขหน้าและดิสเพลซเมนต์ในกรณีนี้ หมายเลขหน้าคือ 123 และดิสเพลซเมนต์คือ 983 2. OS จะตรวจสอบที่ตารางหน้าในช่องที่ 123 3. อ่านค่าคอลัมน์ที่ 2 ในตารางหน้าช่องที่ 123 ว่ามีค่า 1 หรือ 0 ในกรณีนี้มีค่าเป็น 1 (แสดงว่าเก็บอยู่ในหน่วยความจำจริง)

22. การแปลงแอดเดรสในระบบหน้า … ต่อ ถ้าต้องการทราบว่าแอดเดรสเสมือน 123983 ไปอยู่ ณ. ตำแหน่งใดในหน่วยความจำจริง 4. OS จะอ่านค่าในคอลัมภ์ที่ 3 ของตารางหน้าเพื่อหาแอดเดรสเริ่มต้นของหน้าในหน่วยความจำจริง ซึ่งค่าคอลัมภ์ 3 คือ 54000 5. นำเอาค่าในคอลัมภ์ที่ 3 มารวมกับดิสเพรสเมนต์ จะได้แอดเดรสในหน่วยความจำจริงที่ตรงกับแอดเดรสเสมือน (ซึ่งค่าคอลัมน์ที่3 คือ 54000 ค่าดิสเพรสเมนต์คือ 983 ค่าที่ได้คือ 54000+983=54983 6. ดังนั้น แอดเดรสเสมือน 123983 จะอยู่ที่ หน้า 54 ของหน่วยความจำจริง และมี ค่าดิสเพรสเมนต์ คือ 983

23.      

24. การแปลงแอดเดรสในระบบหน้า … ต่อ กรณีข้อมูลไม่ได้อยู่ในหน่วยความจำจริง (อยู่ในหน่วยความจำสำรอง) 1. OS จะนำเอาแอดเดรสเสมือนมาหาค่าหมายเลขหน้าและดิสเพลซเมนต์ในกรณีนี้ หมายเลขหน้าคือ 123 และดิสเพลซเมนต์คือ 983 OS จะตรวจสอบที่ตารางหน้าในช่องที่ 123 2. อ่านค่าคอลัมภ์ที่ 2 ในตารางหน้าช่องที่ 123 ว่ามีค่า 1 หรือ 0 ในกรณีนี้มีค่าเป็น 0 (แสดงว่าเก็บอยู่ในหน่วยความจำสำรอง) 3. OS จะอ่านค่าคอลัมน์ที่ 1 ซึ่งเป็นแอดเดรสในดิสก์ ในดิสก์เป็นจำนวน 1 หน้า (1 Kbyte ) (ค่าแอดเดรสในดิสก์คือ 5146789) 4. OS จะไปหาหน้าที่ว่างในหน่วยความจำจริง (หน้าที่ว่างคือหน้าที่ 03000)

25. การแปลงแอดเดรสในระบบหน้า … ต่อ กรณีข้อมูลไม่ได้อยู่ในหน่วยความจำจริง (อยู่ในหน่วยความจำสำรอง) 5. นำข้อมูลที่อ่านมาจากดิสก์ไปวางไว้ในหน่วยความจำจริง 6. OS จะทำการแก้ไขข้อมูลในตารางหน้าช่องที่ 123 โดยเปลี่ยนค่าคอลัมน์ที่ 2 เป็น 1 7. ใส่ค่าหน้าที่หามาได้ของหน่วยความจำจริงบวกกับตำแหน่งเริ่มต้น (000) ขอดิสเพรสเมนต์ลงในคอลัมน์ที่ 3 ของตารางหน้า (ค่าแอดเดรสจริง 03983 (03000+983) ซึ่งตรงกับแอดเดรสเสมือน 123983

26. แอดเดรสเสมือน 123 983 000 000 001 001 0 1 123 123 5146789 5146789 ตารางหน้า ตารางหน้า   ไปอ่านข้อมูลในแอดเดรส 5146789 ในดิสก์  โหลดลง หน่วยความจำจริง 00  01   02 03000 03000 หน่วยความจำจริง  ค่าแอดเดรสจริง 03983 (03000+983) ซึ่งตรงกับแอดเดรสเสมือน 123983

27. การแปลงแอดเดรสในระบบหน้า … ต่อ • กรณีถ้าไม่มีหน้าว่างในหน่วยความจำจริง OS ต้องเลือกเอาหน้าหนึ่งออกจากหน่วยความจำจริง • หน้าใดจะถูกเลือกออก OS จะมีวิธีการที่เรียกว่า การสับเปลี่ยนหน้า (Page Replacement) • หน้าที่ถูกเลือกออก OS จะทำการบันทึกข้อมูลและสถานะปัจจุบันของหน้านั้นกลับลงในดิสก์ ณ.ตำแหน่งแอดเดรสของดิสก์ตามตารางหน้า จากนั้นจึงโหลดหน้าใหม่ทับลงไป • แก้ไขข้อมูลในตารางหน้าของทั้งของหน้าที่ถูกเขียนทับและหน้าที่โหลดเข้าไปใหม่

28. การสับเปลี่ยนหน้า (Page Replacement) • เมื่อเกิดความบกพร่องของหน้าในระบบหน้า และหน่วยความจำไม่มีหน้าใดว่างอยู่เลย • ก่อนที OS จะโหลดเอาหน้าใหม่เข้ามาในหน่วยความจำนั้น OS ต้องตัดสินใจก่อนว่าควรจะเลือกหน้าใดเพื่อที่จะวางหน้าใหม่ทับลงไป • สิ่งที่ OS ใช้ในการตัดสินใจเลือกหน้าเรียกว่า การสับเปลี่ยนหน้า Page Replacementหรือยุทธวิธีการแทนที่(replacement strategy)

29. การสับเปลี่ยนหน้า (Page Replacement) • การสับเปลี่ยนหน้ามีวิธีการ 5 วิธีดังนี้ • การสับเปลี่ยนหน้าแบบสุ่ม(Random) ทุกหน้ามีโอกาสถูกเลือกเท่ากันหมด • การสับเปลี่ยนหน้าแบบมาก่อนออกก่อน(First in First out :FIFO) • การสับเปลี่ยนหน้าแบบหน้าที่ถูกใช้น้อยที่สุดออกก่อน(Not frequently used :NFU) • การสับเปลี่ยนหน้าแบบหน้าใดที่ไม่ถูกใช้นานที่สุดออกก่อน (Least recently used :LRU) • การสับเปลี่ยนหน้าแบบหน้าใดไม่ได้ถูกใช้งานออกก่อน (Not recently used :NUR)

30. การแปลงแอดเดรสในระบบ Segment • หมายเลขหน้าจากแอดเดรสเสมือนถูกส่งเข้าไปตรวจสอบในตารางที่เรียกว่า ตารางหน้าแบบสาระ(associative page table)พร้อมกันทุกช่อง • จะได้ค่าแอดเดรสเริ่มต้นของหน้าในหน่วยความจำจริงที่เก็บหน้านี้เอาไว้ออกมาทันที • แอดเดรสที่ได้นี้ก็จะนำไปบวกดิสเพลซเมนต์ผลลัพธ์ที่ได้ก็คือแอดเดรสจริงในหน่วยความจำ

31. ตารางหน้าแบบสาระ(associative page table)

32. การแปลงส่งแบบผสมระหว่างแบบสาระและแบบตรง (combined associative/direct mapping)

33. หน่วยความจำเสมือนระบบเซกเมนต์(Segment System) • มีลักษณะการทำงานคล้ายกับระบบหน้า (Page System) ต่างกันตรงที่ขนาดของบล็อกไม่จำเป็นต้องเท่ากัน • ตารางเซกเมนต์ (Segment table) จะมีคอลัมน์มากกว่าตารางหน้าอยู่ 1 คอลัมน์ใช้เก็บขนาดของเซกเมนต์นั้นไว้ เพื่อให้ OS ทราบว่าแต่ละเซกเมนต์มีขนาดเท่าใด • การอ่านหรือเขียนข้อมูลจากหน่วยความจำสำรองและการหาเนื้อที่ในหน่วยความจำจริงจะกระทำตามขนาดของเซกเมนต์ เช่นถ้าเซกเมนต์มีขนาด 5 Kbytes การโหลดจากดิสก์ต้องโหลดข้อมูลขึ้นมา 5 Kbytes ในขณะเดียวกันก็ต้องหาเนื้อที่ว่างในหน่วยความจำที่มีขนาด 5 Kbytes ด้วยเช่นกัน

34. แอดเดรสในหน่วยความจำจริงแอดเดรสในหน่วยความจำจริง ขนาดเซกเมนต์ หมายเลขหน้า แอดเดรสในดิสก์ 0/1 001 002 003 998 999 Segment Table หน่วยความจำเสมือนระบบเซกเมนต์(Segment System)…ต่อ

35. หน่วยความจำเสมือนระบบผสมหน้าและเซกเมนต์หน่วยความจำเสมือนระบบผสมหน้าและเซกเมนต์ • ระบบจะแบ่งหน่วยความจำออกเป็นหน้าที่มีขนาดเท่ากัน • ในโปรแกรมของผู้ใช้ จะถูกแบ่งออกเป็นเซกเมนต์ • ภายในเซกเมนต์จะถูกแบ่งออกเป็นหลายๆหน้า • ดังนั้นขนาดของเซกเมนต์จะเป็นจำนวนเท่าของหน้า • แต่ละเซกเมนต์ของโปรแกรมไม่จำเป็นต้องอยู่เรียงกันในหน่วยความจำ • แต่ละหน้าในเซกเมนต์เดียวกันก็ไม่จำเป็นต้องอยู่เรียงติดกันใน หน่วยความจำจริง

36. หน่วยความจำเสมือนระบบผสมหน้าและเซกเมนต์หน่วยความจำเสมือนระบบผสมหน้าและเซกเมนต์ • การผสมเอาระบบหน้าและเซกเมนต์เข้าด้วยกันทำให้ประสิทธิภาพ การทำงานของระบบดีขึ้น • ระบบผสมนี้ แอดเดรสเสมือนจะแบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ หมายเลขเซกเมนต์ หมายเลขหน้า และดิสเพลซเมนต์

37. หน่วยความจำเสมือนระบบผสมหน้าและเซกเมนต์หน่วยความจำเสมือนระบบผสมหน้าและเซกเมนต์ • นำหมายเลขเซกเมนต์ (S)ของแอดเดรสเสมือนไปหาแอดเดรสของตารางหน้าที่เก็บอยู่ในตารางเซกเมนต์ • เมื่อทราบว่าตารางหน้าอยู่ที่ใดในหน่วยความจำแล้ว • ใช้หมายเลขหน้า P เพื่อหาแอดเดรสของหน้า P’ในหน่วยความจำ • นำค่าแอดเดรสนี้บวกกับดิสเพลซเมนต์ก็จะได้แอดเดรสจริงในหน่วยความจำ

38. หน่วยความจำเสมือนระบบผสมหน้าและเซกเมนต์หน่วยความจำเสมือนระบบผสมหน้าและเซกเมนต์

39. หน่วยความจำเสมือนระบบผสมหน้าและเซกเมนต์หน่วยความจำเสมือนระบบผสมหน้าและเซกเมนต์ • สมมุติว่าโปรเซสหนึ่งมี 3 เซกเมนต์ (0-2) • เซกเมนต์ 0 และ 1 มี 5 หน้า และเซกเมนต์ 2 มี 10 หน้า แต่ละหน้ามีขนาด 100 ไบต์ (00-99) ดังนั้นดิสเพลซเมนต์เป็นเลข 2 หลัก • สมมติว่าต้องการแปลงแอดเดรสเสมือน 1490 เป็นแอดเดรสจริง • หมายเลขเซกเมนต์คือ 1 หมายเลขหน้าคือ 4 ดิสเพลซเมนต์คือ 90

40. หน่วยความจำเสมือนระบบผสมหน้าและเซกเมนต์หน่วยความจำเสมือนระบบผสมหน้าและเซกเมนต์ 5. ขั้นแรกอ่านค่าที่เก็บไว้ในช่อง 1 ของตารางเซกเมนต์ ได้ค่า 900 หมายความว่าตารางหน้าของเซกเมนต์ 1 อยู่ที่แอดเดรส 900 6. ต่อมาตรวจสอบค่าในช่องที่ 4 ของตารางหน้าที่แอดเดรส 900 เพื่อหาดูว่าหน้า 4 ของเซกเมนต์ 1 เก็บอยู่ที่ใดในหน่วยความจำ 7. เมื่อได้ค่าแอดเดรสหน้าในหน่วยความจำแล้ว (500)ก็นำไปบวกกับดิสเพลซเมนต์ก็จะได้ค่าแอดเดรสจริงในหน่วยความจำ คือ 590

41. หน่วยความจำเสมือนระบบผสมหน้าและเซกเมนต์หน่วยความจำเสมือนระบบผสมหน้าและเซกเมนต์      

42. ยุทธวิธีการเฟตซ์ • ยุทธวิธีการเฟตซ์ (Fetch Strategy) หมายถึงการโหลดหน้าหรือเซกเมนต์จากดิสก์เข้าไปในหน่วยความจำ แบ่งออกได้เป็น 2 วิธี คือ • การเฟตซ์แบบต้องการ (demand fetch)OS จะโหลดเฉพาะหน้าหรือเซกเมนต์ ที่ต้องการใช้เท่านั้นเข้าไปในหน่วยความจำ • การเฟตซ์แบบคาดเดา (anticipatefetch)จะมีการคาดเดาว่าหน้าหรือ เซกเมนต์ไหนจะถูกใช้เป็นหน้าหรือเซกเมนต์ต่อไป และจะโหลดหน้าหรือเซกเมนต์นั้นเข้าไปไว้ในหน่วยความจำล่วงหน้า (ก่อนเกิดการใช้งานจริง)ทำให้โปรแกรมทำงานได้เร็วขึ้น

43. STORAGE DEVICE CPU RAM ระดับ 1 ระดับ 2 ลำดับชั้นของหน่วยความจำ • ระบบหน่วยความจำเสมือนสามารถทำให้ผู้ใช้ใช้หน่วยความจำขนาดใหญ่กว่าหน่วยความจำจริงได้ ก็เพราะอาศัยการเก็บข้อมูล(หรือโปรแกรม)ไว้ในหน่วยความจำสำรอง ลักษณะการเคลื่อนย้ายข้อมูลจะมีการส่งไปมาระหว่างหน่วยความจำสำรอง กับหน่วยความจำหลัก ลักษณะเช่นนี้เรียกว่าหน่วยความจำ 2 ระดับหมายถึงว่าข้อมูลมีการขนย้ายจากหน่วยความจำประเภทหนึ่งไปยังหน่วยความจำอีกประเภทหนึ่ง

44. ลำดับชั้นของหน่วยความจำลำดับชั้นของหน่วยความจำ • มีการพัฒนาหน่วยความจำให้เป็นลำดับขั้นมากกว่า 1 หรือ 2 ระดับ • หน่วยความจำแคช(cache memory)จึงได้ถูกพัฒนาขึ้นมาใช้งาน แคชมีความเร็วกว่าหน่วยความจำแรมหลายเท่า แคชจะอยู่ระหว่างซีพียูกับหน่วยความจำหลัก • เมื่อซีพียูต้องการข้อมูล • ซีพียูกำหนดตำแหน่งของข้อมูลที่ต้องการด้วยแอดเดรส ค่าแอดเดรสนี้จะถูกนำไปตรวจสอบในแคชด้วยความเร็วสูง • ถ้าในแคชมีข้อมูลในตำแหน่งที่บ่งโดยแอดเดรสซีพียูก็จะได้รับข้อมูลในแอดเดรสนั้นจากแคชทันที • แต่ถ้าไม่มีข้อมูลนั้นจะถูกส่งมาจากหน่วยความจำหลักมาเก็บลงในแคชก่อนแล้วค่อยส่งไปให้ซีพียู

45. ลำดับชั้นของหน่วยความจำลำดับชั้นของหน่วยความจำ • การขนย้ายข้อมูลระหว่างแคชกับแรม • มีลักษณะการทำงานเหมือนกับการขนย้ายข้อมูลระหว่างดิสก์กับแรมในระบบหน่วยความจำเสมือน • ความแตกต่างกันระหว่างแคชกับแรม • ในการขนย้ายข้อมูลเป็นไปโดยวงจรทางฮาร์ดแวร์ ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับโปรแกรมใดๆทั้งสิ้น(รวมทั้ง OS เองด้วย)ซีพียูบางตัวถูกสร้างขึ้นโดยมีแคชติดมาด้วย ทำให้การทำงานของซีพียูมีความเร็วสูงขึ้น

46. CPU Cache Main memory Secondary memory ลำดับชั้นของหน่วยความจำ • ระบบหน่วยความจำ 3 ระดับ โดยใช้ Cache