Kas yra kompiuterių operacinėse sistemose puslapio lentelė?

Dauguma kompiuterių turi dviejų formų atmintį – virtualiąją ir fizinę. Virtuali atmintis, kaip rodo pavadinimas, yra tik konstrukcija, leidžianti programai veikti taip, lyg visa informacija, reikalinga jai paleisti, būtų saugoma toje pačioje vietoje. Kiekviena virtualiojoje atmintyje saugoma informacija atitinka fizinės atminties adresą. Puslapio lentelė yra duomenų struktūra, kurią kompiuterio operacinė sistema naudoja virtualiosios atminties ir fizinės atminties ryšiams stebėti. Virtualios atminties susiejimo su fizine atmintis procesas vadinamas kartografavimu.

Sąvoka, kaip puslapio lentelė organizuoja dviejų tipų atmintį, geriausiai suprantama naudojant pažįstamą pavyzdį. Kai kompiuterio vartotojas sukuria grojaraštį medijos leistuvės programoje, jis gali paimti dainas iš kelių skirtingų kompiuteryje esančių failų. Fiziniai failai neperkeliami, tačiau programa žino, kur eiti, kad pasiektų kiekvieną dainą paeiliui.

Grojaraštis yra tarsi virtualioji atmintis. Tai gretimas informacijos blokas, kurį programa lengvai pasiekia. Atskiri failai su atskiromis dainomis juose yra tarsi fizinė atmintis. Jie saugomi įvairiose kompiuterio vietose. Fizinė atmintis saugoma puslapio lentelėje.

Kompiuterio aparatinės įrangos dalis gauna užklausas iš virtualiosios atminties ir tada pasiekia puslapio lentelę, kad surastų fizinę duomenų vietą atmintyje. Ši aparatinė įranga vadinama atminties valdymo bloku (MMU) arba dinaminio adreso vertimo (DAT) bloku. Kad prieiga prie duomenų įvyktų kuo greičiau, MMU saugo ribotą dažnai naudojamų žemėlapių skaičių lentelėje, vadinamoje vertimo buferiu. Veikdamas kaip mėgstamiausių skirtukas žiniatinklio naršyklėje, vertimo pašalinis buferis leidžia kompiuteriui greitai pereiti į dažnai naudojamą atminties vietą.

Jei aptariamas adresas nėra tas, kurio kompiuteris dažnai prašo, MMU tiesiogiai pasieks puslapio lentelę. Jis nuskaito lentelę, kol randa atitinkamą adresą. Tada ji grąžina adresą į vertimo buferį, iš kurio programa gali pasiekti informaciją.

Kartais kompiuteris neranda adreso puslapio lentelėje. Taip gali nutikti, jei tarp virtualiosios ir fizinės atminties nėra žemėlapio. Tokiu atveju operacinė sistema programai išsiųs pranešimą, liepdama išsijungti. Ieškoti taip pat gali nepavykti, jei fizinis failas buvo perkeltas, pavyzdžiui, jei jis buvo įdėtas į atsarginį diską ir pašalintas iš sistemos.