Co je tabulka počítačů v počítačových operačních systémech?

Většina počítačů má dvě formy paměti, virtuální paměť a fyzickou paměť. Virtuální paměť, jak název napovídá, je pouze konstrukcí, která umožňuje programu pracovat, jako by všechny informace potřebné k jeho spuštění byly uloženy na stejném místě. Každá část informace uložená ve virtuální paměti odpovídá adrese fyzické paměti. Tabulka stránek je datová struktura, kterou operační systém počítače používá pro sledování spojení mezi virtuální pamětí a fyzickou pamětí. Proces korelace virtuální paměti s fyzickou pamětí se nazývá mapování.

Koncept, jak tabulka stránek organizuje dva druhy paměti, je nejlépe pochopit pomocí známého příkladu. Když uživatel počítače vytvoří seznam skladeb v programu přehrávače médií, může si vzít skladby z několika různých souborů v počítači. Fyzické soubory se nepřesouvají, ale program ví, kam se má postupně dostat ke každé skladbě.

Seznam skladeb je jako virtuální paměť. Je to souvislý blok informací snadno přístupný programem. Jednotlivé soubory s jednotlivými písněmi v nich jsou jako fyzická paměť. Jsou uloženy na mnoha různých místech v celém počítači. Fyzická paměť je uložena v tabulce stránek.

Kus hardwaru v počítači přijímá požadavky z virtuální paměti a poté přistupuje k tabulce stránek, aby našel umístění fyzické paměti dat. Tento hardware se nazývá buď jednotka správy paměti (MMU) nebo jednotka dynamického překladu adres (DAT). Aby bylo možné dosáhnout co nejrychlejšího přístupu k datům, MMU ukládá konečný počet často používaných map do tabulky nazvané vyrovnávací vyrovnávací paměť lookaside. Překladová vyrovnávací paměť lookaside, která funguje jako karta oblíbených položek ve webovém prohlížeči, umožňuje počítači rychle přejít na často používané místo v paměti.

Pokud dotyčná adresa není adresa, na kterou počítač často žádá, MMU přistupuje přímo k tabulce stránek. Prohledává tabulku, dokud nenajde dotyčnou adresu. Potom vrací adresu do vyrovnávací paměti pro vyhledávání překladů, ze které je program schopen přistupovat k informacím.

Počítač někdy nenajde adresu v tabulce stránek. K tomu může dojít, pokud mezi virtuální pamětí a fyzickou pamětí neexistuje žádná mapa. V takovém případě operační systém odešle programu zprávu, která ho vyzve k vypnutí. Vyhledání může také selhat, pokud byl fyzický soubor přesunut, například pokud byl vložen na záložní disk a odstraněn ze systému.