หน่วยความจำเสมือน

 หน่วยความจำเสมือน (Virtual memory)

                   คือหน่วยความจำที่จำลองขึ้น ไม่ใช้พื้นที่หน่วยความจำหลักจริงๆ ทำได้โดยนำพื้นที่ของหน่วยเก็บข้อมูลสำรองส่วนหนึ่งมาจำลองใช้งานเสมือนเป็นหน่วยความจำหลัก ระบบที่ใช้งานหน่วยความจำเสมือนจะแบ่งประเภทของตำแหน่งที่อยู่ออกเป็น 2 ประเภท คือ

1. Virtual address คือ ตำแหน่งที่อยู่ที่มีไว้สำหรับให้โปสเซสอ้างอิงใช้งาน

2. Real address  (หรือ Physical address) คือตำแหน่งที่อยู่จริงๆบนหน่วยความจำหลัก

การแปลงแอดเดรส (Address Mapping)

                แอดเดรสเสมือน (Virtual Address หรือ Logical Address) หมายถึงแอดเดรสที่โปรแกรมอ้างถึง ดังนั้นจึงต้องมีกลไกการแปลงแอดเดรสจากแอดเดรสเสมือนให้เป็นแอดเดรสจริง ณ.ตำแหน่งที่โปรแกรมส่วนนั้นถูกวางลงไป ซึ่งเราเรียกว่าการแปลงส่งแอดเดรส (Address Mapping)

Virtual Memory คืออะไร

     virtual คือ การจำลอง เป็นการจำลองการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ    

     Virtual Memory คือ หน่วยความจำที่ถูกสร้างขึ้นมาในกรณีที่ RAM ไม่พอใช้ ซึ่งโดยส่วนมากมักเอาพื้นที่ในฮาร์ดดิสก์บางส่วนมาใช้แทน เนื่องจากหน่วยความจำของระบบมีจำกัดและมีราคาสูง เราจึงเรียกว่าความจำเสมือน การใช้หน่วยความจำเสมือนจะทำให้สามารถทำงานกับโปรแกรมขนาดใหญ่มาก ๆ ได้ โดยไม่มีปัญหาเรื่องหน่วยความจำไม่เพียงพอ ระบบการทำงานของหน่วยความจำเสมือนจะใช้วิธีแบ่งโปรแกรมออกเป็นส่วน ๆ และคอมพิวเตอร์จะทำการ สลับ (swap) ส่วนโปรแกรมที่ยังไม่ได้ใช้ลงไปยังหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง และทำการสลับกลับมาในหน่วยความจำหลักเมื่อจำเป็นต้องใช้งาน ส่วนวิธีการใช้ประโยชน์จาก Virtual Memory ให้ได้ผลดีที่สุดจะต้องหาวิธีที่จะทำให้พื้นที่ที่กำหนดไว้ให้เป็น Swap File ซึ่งเป็นพื้นที่ที่อยู่บนฮาร์ดดิสก์ ทำให้การอ่านเขียนข้อมูลได้เร็วยิ่งชึ้น

การตั้งใช้ Virtual Memory หรือ Swap File ให้กับระบบของ Windows

                ข้อเปรียบเทียบการกำหนด Swap File ทั้ง 2 แบบ

การกำหนด Swap File โดยอัตโนมัติจาก Windows

1. ไฟล์จะมีขนาดเปลี่ยนไปได้เรื่อย ๆ ทำให้ Windows สามารถใช้งานพื้นที่ทั้งหมดของฮาร์ดดิสก์มาเป็น Swap File ได้

2. เมื่อไฟล์มีการปรับเปลี่ยนขนาดอยู่ตลอดเวลา จะทำให้การจัดเรียงข้อมูลของไฟล์บนฮาร์ดดิสก์กระจัดกระจาย ไม่ต่อเนื่อง

3. การอ่านและเขียนข้อมูลของ Swap File จะทำได้ช้าลง เพราะไฟล์มีการกระจายมากขึ้น

การกำหนด Swap File ให้มีค่าคงที่

1. ไฟล์จะมีขนาดคงที่ ทำให้เรากำหนดและคำนวนการใช้งานฮาร์ดดิสก์ที่เหลือได้

2. ข้อมูลของไฟล์จะไม่กระจายมากนัก เพราะจะใช้พื้นที่เดิม ๆ ที่ได้กำหนดขนาดไว้แล้วในการเก็บข้อมูล

3. การอ่านและเขียนข้อมูลของ Swap File จะเร็วขึ้นเพราะไฟล์มีการกระจายน้อยลง

หน่วยความจำเสมือน (Virtual Memory)

                หมายถึง หน่วยความจำประเภทหนึ่งใช้สำหรับแสดงผล เป็นหน่วยความจำที่ถูกสร้างขึ้นมาในกรณีที่หน่วยความจำแรมไม่พอใช้ โดยระบบปฏิบัติการจะมีการนำเอาพื้นที่ในฮาร์ดดิสก์บางส่วนมาเป็นพื้นที่ทำงานชั่วคราวในขณะเปิดแฟ้มข้อมูล และจะลบทิ้งเมื่อปิดแฟ้มข้อมูล เราจึงเรียกว่า “หน่วยความจำเสมือน” ข้อเสียของการใช้หน่วยความจำเสมือนคือ ถ้าพื้นที่ว่างมีน้อยกว่าที่กำหนดไว้ คอมพิวเตอร์จะทำงานช้าลง การใช้งานฮาร์ดดิสก์จึงมักจะให้มีเนื้อที่ที่ไม่ได้ใช้งาน เหลือไว้ไม่น้อยกว่า 10 เปอร์เซ็นต์

หน่วยความจำเสมือน (Virtual Memory)

                หน่วยความจำเสมือนใช้แนวคิดของการทำงานแบบโอเวอร์เลย์ด้วยการโหลดโปรแกรมที่จำเป็นต่อการใช้งานไว้ในหน่วยความจำ จะเริ่มทำงานจากส่วนต้นโปรแกรมไปเรื่อยๆ  ซึ่งในขณะนั้นโปรแกรมส่วนท้ายๆไป ก็ยังไม่ถูกใช้  หรือขณะนั้นทำงาน อยู่ในส่วนท้ายโปรแกรม  โปรแกรมส่วนต้นก็ไม่ได้ถูกใชดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องนำโปรแกรมทั้งหมดที่อยู่มาลงไว้ในหน่วยความจำหลักการของหน่วยความจำเสมือนนี้เป็นหน้าที่ของระบบปฏิบัติการที่จัดการดูแลเองโดยผู้ใช้งานไม่จำเป็นต้องรับรู้ในการทำงานนี้ซึ่งต่างกับโอเลย์ที่ผู้เขียนโปรแกรมต้องเขียนขึ้นเอง

หน่วยความจำเสมือนที่ปลอดภัยบน Mac

                 หากต้องการทำให้ข้อมูลของคุณปลอดภัยอยู่เสมอ macOS จะใช้หน่วยความจำเสมือนแบบปลอดภัย หน่วยความจำเสมือนคือเทคนิคที่คอมพิวเตอร์ใช้เพื่อย้ายข้อมูลชั่วคราวจากหน่วยความจำที่เข้าถึงแบบสุ่ม (RAM) ไปที่ฮาร์ดดิสก์หาก RAM ที่ใช้ได้มีจำนวนจำกัด หากเขียนข้อมูลลงฮาร์ดดิสก์เป็นหน่วยความจำเสมือนเป็นแบบไม่เข้ารหัส และไม่ได้เคยเขียนทับเลย ข้อมูลนั้นจะถูกจับเก็บไว้ได้หากสแกนฮาร์ดดิสก์ ทำให้เป็นไปได้ที่จะมีความเสี่ยงเรื่องความปลอดภัย

                หน่วยความจำเสมือนแบบปลอดภัยใน macOS จะทำให้ไม่มีความเสี่ยงโดยเข้ารหัสข้อมูลในหน่วยความจำแบบเสมือน หน่วยความจำเสมือนแบบปลอดภัยจะเปิดอยู่เสมอ ดังนั้นข้อมูลจะปลอดภัยอยู่เสมอในระหว่างที่สลับข้อมูลระหว่างฮาร์ดดิสก์และ RAM ของคุณ RAM ใน Mac ของคุณจะไม่มีข้อมูลเมื่อปิดเครื่อง

ความแตกต่างระหว่างหน่วยความจำกายภาพและหน่วยความจำเสมือน

                กายภาพเทียบกับหน่วยความจำเสมือน หน่วยความจำกายภาพและหน่วยความจำเสมือนเป็นหน่วยความจำสองรูปแบบที่ใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูลในคอมพิวเตอร์ หน่วยความจำกายภาพหมายถึงชิปเช่นหน่วยความจำ RAM (Random Acce Memory)