Nigmatov X

 
XXIV. VIRTUAL XOTIRA 
 
Virtual xotira (ingl. Virtual xotira) - bu dastur xotirasi va asosiy xotira va 
ikkilamchi saqlash (masalan, qattiq disk) o'rtasida avtomatik ravishda 
harakatlanadigan kompyuterda mavjud bo'lgan xotiradan ko'proq RAM talab 
qiladigan dasturlarni ishga tushiradigan kompyuter xotirasi usuli. [1] [2] ] [3]. 
Ishlayotgan dastur uchun bu usul butunlay shaffof va dasturchilar tomonidan 
qo'shimcha harakatlar talab qilmaydi, ammo bu usulni qo'llash operatsion tizimdan 
qo'shimcha yordam va qo'llab-quvvatlashni talab qiladi. 
Virtual xotirali tizimda virtual manzillar deb nomlangan dasturlar tomonidan 
ishlatiladigan manzillar kompyuter xotirasida jismoniy manzillarga tarjima qilinadi. 
Virtual manzillarni jismoniy holatlarga tarjima qilish xotira boshqaruv birligi deb 
nomlangan apparat tomonidan amalga oshiriladi. Dastur uchun asosiy xotira, 
kompyuterning mos keladigan RAM miqdori bo'lmagani qat'iy nazar, foydalanish 
mumkin va doimiy manzillar maydoni yoki doimiy segmentlar majmui kabi 
ko'rinadi. Virtual manzillar bo'shliqlarini boshqarish, jismoniy va virtual xotira bilan 
bir qatorda, birlamchi va ikkilamchi omborlar orasidagi xotira qismlarining harakati 
operatsion tizim tomonidan amalga oshiriladi (paging sahifalarini ko'ring). 
Virtual xotiradan foydalanish sizga quyidagilarni beradi: 
• dasturiy ta'minotni dasturiy ta'minotni xotiraga yuklashni qo'lda nazorat qilish 
va xotiradan foydalanishni boshqa dasturlar bilan muvofiqlashtirishdan ozod qiladi 

---

152 
• tizimda jismonan o'rnatilgandan ko'ra ko'proq xotiraga ega dasturlarni taqdim 
etish 
• ko'p vazifali tizimlarda, ishlaydigan dasturlarni bir-biridan ajratib turadigan, 
ularga nominal manzillar oralig'ini belgilash (xotira himoyasini ko'ring) 
Hozirgi vaqtda virtual xotira eng zamonaviy protsessorlarda [1] qo'llab-
quvvatlanadi. Shu bilan birga, juda tez operatsiya qilinishi kerak bo'lgan yoki 
reaktsiya vaqtida (real vaqtda tizimlar) cheklovlar mavjud bo'lgan mikrokontrolrlar 
va maxsus maqsadli tizimlarda virtual xotira nisbatan kamdan-kam qo'llaniladi. 
Bundan tashqari, bunday tizimlarda juda ko'p vazifalar va murakkab xotira 
hiyerarşileri kamroq tarqalgan. 
1940 va 1950 yillar mobaynida hajmi RAM miqdoridan oshib ketgan barcha 
dasturlar operativ va tashqi xotirani boshqarish uchun mantiqni o'z ichiga olishi 
kerak edi. Shu nuqtai nazardan, virtual xotira faqat RAM miqdorini oshirish uchun 
emas, balki ushbu dasturchini dasturchilar uchun ishlatish uchun eng qulay holga 
keltirdi. [4] Ko'pgina erta kompyuter tizimlarida ko'pgina dasturlash va ko'p 
vazifalarni bajarish uchun bir nechta dasturlarda xotira almashish virtual xotira 
holda amalga oshirildi (masalan, PDP-10 komputerlarida). 
Virtual xotira kontseptsiyasi ilk bor 1956 yilda Berlin Texnik Universitetida 
nemis fizikasi Fritz-Rudolf Güntsch (Germaniya: Fritz-Rudolf Güntsch) tomonidan 
"Raqamli kompyuterning bir necha astenxronli davul va avtomatik tezkor xotira 
boshqaruvi bilan logik dizayni" mavzusida doktorlik dissertatsiyasi bilan kiritildi. 
Har bir so'zning 100 ta hajmli magnit yadrolari va har biri 100 ta so'zning 1000 ta 
blokli manzil maydoni bo'lgan 6 ta xotira bloklari bilan jihozlangan mashinani 
tasvirlab beradi. Mashinaning uskuna bloklari magnit tambalarni asosiy va tashqi 
xotirasi o'rtasida avtomatik ravishda o'zgartiradi. [5] [6]
Sahifa almashinuvi birinchi navbatda "Manchester Yunayted" universitetida 
"Atlas" kompyuteri xotirasini kengaytirishning asosiy usuli bo'lib, uning asosiy 
xotirasi 96000 so'zli magnit drayvlardagi xotirali 16000 so'zning magnit yadrolari 
bilan birlashtirildi. Atlantika mashinasini dastlabki yetkazib berish 1962 yilda bo'lib 
o'tdi, ammo 1959 yilda sahifani almashtirish prototiplari ishlab chiqildi. [4] [7] [8] 

---

153 
1961-yilda Burroughs korporatsiyasi mustaqil ravishda B5000 virtual xotirasi bilan 
ishlab 
chiqarilgan 
dastlabki 
kompyuterni 
sahifa 
pagatsiyasi 
o'rniga 
segmentatsiyadan foydalanib boshladi. [9] [10] 1965 yilda virtual BESM-6 
mashinasida virtual xotira joriy qilingan bo'lsa-da, amalga oshirilgan mexanizm 15-
bitli protsessor manzil maydonini kengaytirishga va dasturiy qulaylik cheklanganiga 
ruxsat bermadi. [11] 
Virtual xotirani umumiy operatsion tizimlarda ishlatishdan oldin bir qator 
muammolarni hal qilish kerak edi. Aniq manzillarni dinamik ko'chirish qimmatga 
tushdi va maxsus texnika ishlab chiqarish qiyin edi. Birinchi ilovalar xotiraga 
kirishni sekinlashtirdi. [4] Tashqi xotirani ishlatadigan yangi tizim-umumiy 
algoritmlar ma'lum ilovalar uchun ilgari qo'llanilgan algoritmlarga qaraganda 
kamroq samarador bo'lishi mumkin degan xavotir bor edi. 1969-yilda sanoat 
kompyuterlari uchun virtual xotira haqidagi munozaralar yakunlandi: Devid Sayre 
boshchiligidagi IBM tadqiqotchilari guruhi (David Sayre) ular yaratgan virtual 
xotira tizimining barcha jihatlar bo'yicha eng yaxshi qo'lda tizimlari oshib borishini 
ko'rsatdi. [4] [12] Virtual xotira ishlatilgan birinchi mini-kompyuter Norvegiya 
NORD-1 edi. 1970-yillarda virtual xotira ilovalari boshqa mini-kompyuterlarda 
paydo bo'ldi, eng mashhur VMS operatsion tizimi ostida ishlaydigan VAX. 
X86 arxitekturasidagi virtual xotira 80286 protsessorining himoyalangan 
rejimining paydo bo'lishi bilan amalga oshirildi, lekin xotira segmentatsiyasidan 
foydalanildi va segment almashtirish usuli katta segmentlar uchun yaxshi emas edi. 
80386 protsessor pagingni qo'llab-quvvatlashni joriy etdi va bu ikkilamchi xatolarga 
yo'l qo'ymadi, agar boshqa istisno qilish paytida sahifa xatoligi yuzaga kelsa. Paging 
tizimining yuqori qismida mavjud bo'lgan xotira segmentirovkasi mexanizmi 
mavjud edi. Shu bilan birga, segmentni identifikatorlarni yuklash qimmat operatsiya 
bo'lib, operatsion tizim ishlab chiquvchilariga sahifa paging va segmentatsiyani 
emas, balki sahifa paging mexanizmiga tayanishga majbur qiladi.