O que é uma unidade de gerenciamento de memória?
O hardware do computador responsável pelo gerenciamento do sistema de memória do computador é chamado de Unidade de Gerenciamento de Memória (MMU). Este componente serve como um buffer entre a CPU e a memória do sistema. As funções executadas pela unidade de gerenciamento de memória geralmente podem ser divididas em três áreas: gerenciamento de memória de hardware, gerenciamento de memória do sistema operacional e gerenciamento de memória de aplicativos. Embora a unidade de gerenciamento de memória possa ser um componente de chip separado, ela geralmente é integrada à unidade de processamento central (CPU).
Geralmente, o hardware associado ao gerenciamento de memória inclui memória de acesso aleatório (RAM) e caches de memória. RAM é o compartimento de armazenamento físico localizado no disco rígido. É a principal área de armazenamento do computador onde os dados são lidos e gravados. Os caches de memória são usados para manter cópias de determinados dados da memória principal. A CPU acessa essas informações mantidas no cache da memória, o que ajuda a acelerar o tempo de processamento.
Quando o PhysicaL Memória, ou RAM, fica sem espaço de memória, o computador usa automaticamente a memória virtual do disco rígido para executar o programa solicitado. A unidade de gerenciamento de memória aloca memória do sistema operacional para vários aplicativos. A área de endereço virtual, localizada na unidade de processamento central, é composta por uma variedade de endereços divididos em páginas. As páginas são blocos de armazenamento secundários que são iguais em tamanho. O processo de paginação automatizada permite que o sistema operacional utilize espaço de armazenamento espalhado no disco rígido.
Em vez de o usuário receber uma mensagem de erro de que não há memória suficiente, o MMU instrui automaticamente o sistema a criar memória virtual suficiente para executar o aplicativo. O espaço de memória virtual contígua é criado a partir de um pool de blocos de tamanho igual de memória virtual para executar o aplicativo. Este recurso é uma das principais chaves para fazer este procedO SS funciona de maneira eficaz e eficiente, porque o sistema não é necessário para criar um pedaço de memória virtual para lidar com os requisitos do programa. Criar vários tamanhos de espaço de memória para acomodar programas de tamanho diferentes causam um problema conhecido como fragmentação. Isso pode levar à possibilidade de não ter espaço livre suficiente para programas maiores quando o espaço total disponível é realmente suficiente.
O gerenciamento de memória de aplicativos implica o processo de alocação da memória necessária para executar um programa a partir dos recursos de memória disponíveis. Em sistemas operacionais maiores, muitas cópias do mesmo aplicativo podem estar em execução. A unidade de gerenciamento de memória geralmente atribui a um aplicativo o endereço de memória que melhor atende à sua necessidade. É mais simples atribuir a esses programas os mesmos endereços. Além disso, a unidade de gerenciamento de memória pode distribuir recursos de memória para programas conforme necessário. Quando a operação é concluída, a memória é reciclada para uso em outros lugares.
Um dos principais desafios paraA unidade de gerenciamento de memória deve sentir quando os dados não são mais necessários e podem ser descartados. Isso libera memória para uso em outros processos. O gerenciamento automático e manual de memória se tornou um campo de estudo separado por causa desse problema. Gerenciamento de memória ineficiente apresenta um problema importante quando se trata de desempenho ideal dos sistemas de computador.