ในระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ตารางหน้าคืออะไร?

คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่มีหน่วยความจำสองรูปแบบหน่วยความจำเสมือนและหน่วยความจำกายภาพ หน่วยความจำเสมือนตามชื่อหมายถึงเป็นเพียงโครงสร้างที่อนุญาตให้โปรแกรมดำเนินการราวกับว่าข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นในการเรียกใช้นั้นถูกเก็บไว้ในที่เดียวกัน ข้อมูลแต่ละชิ้นที่เก็บไว้ในหน่วยความจำเสมือนจะสอดคล้องกับที่อยู่หน่วยความจำกายภาพ ตารางหน้าเป็นโครงสร้างข้อมูลที่ระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์ใช้เพื่อติดตามการเชื่อมต่อระหว่างหน่วยความจำเสมือนและหน่วยความจำกายภาพ กระบวนการเชื่อมโยงหน่วยความจำเสมือนกับหน่วยความจำกายภาพเรียกว่าการจับคู่

แนวคิดของวิธีการที่ตารางเพจจัดหน่วยความจำสองชนิดนั้นเป็นที่เข้าใจกันมากที่สุดโดยใช้ตัวอย่างที่คุ้นเคย เมื่อผู้ใช้คอมพิวเตอร์สร้างรายการเพลงในโปรแกรมเครื่องเล่นสื่อเขาหรือเธออาจนำเพลงจากไฟล์ที่แตกต่างกันหลายไฟล์บนคอมพิวเตอร์ ไฟล์ทางกายภาพจะไม่ถูกย้าย แต่โปรแกรมรู้ว่าจะไปที่ไหนเพื่อเข้าถึงแต่ละเพลงตามลำดับ

เพลย์ลิสต์เป็นเหมือนหน่วยความจำเสมือน มันเป็นบล็อกที่ต่อเนื่องกันของข้อมูลที่เข้าถึงได้ง่ายโดยโปรแกรม ไฟล์แต่ละไฟล์ที่มีแต่ละเพลงในนั้นเป็นเหมือนหน่วยความจำกายภาพ พวกเขาจะถูกเก็บไว้ในสถานที่ต่าง ๆ ทั่วคอมพิวเตอร์ หน่วยความจำกายภาพถูกเก็บไว้ในตารางหน้า

ชิ้นส่วนของฮาร์ดแวร์ในคอมพิวเตอร์ได้รับการร้องขอจากหน่วยความจำเสมือนจากนั้นเข้าถึงตารางหน้าเพื่อค้นหาตำแหน่งหน่วยความจำกายภาพของข้อมูล ฮาร์ดแวร์นี้เรียกว่าหน่วยการจัดการหน่วยความจำ (MMU) หรือหน่วยการแปลที่อยู่แบบไดนามิก (DAT) เพื่อให้การเข้าถึงข้อมูลเกิดขึ้นเร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ MMU จะเก็บจำนวนแผนที่ที่ใช้บ่อยในตารางที่เรียกว่าบัฟเฟอร์ lookaside buffer เช่นเดียวกับแท็บรายการโปรดในเว็บเบราว์เซอร์บัฟเฟอร์การแปล lookaside ช่วยให้คอมพิวเตอร์ข้ามไปยังตำแหน่งหน่วยความจำที่ใช้บ่อยได้อย่างรวดเร็ว

หากที่อยู่ที่เป็นปัญหาไม่ใช่ที่คอมพิวเตอร์ร้องขอบ่อยครั้ง MMU จะเข้าถึงตารางหน้าโดยตรง มันจะสแกนผ่านตารางจนกว่าจะพบที่อยู่ที่เป็นปัญหา จากนั้นจะส่งคืนที่อยู่ไปยังบัฟเฟอร์ lookaside การแปลซึ่งโปรแกรมสามารถเข้าถึงข้อมูลได้

บางครั้งคอมพิวเตอร์ไม่สามารถค้นหาที่อยู่ในตารางหน้า สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้หากไม่มีการแมประหว่างหน่วยความจำเสมือนและหน่วยความจำกายภาพ ในกรณีนี้ระบบปฏิบัติการจะส่งข้อความไปยังโปรแกรมบอกให้ปิด การค้นหาสามารถล้มเหลวหากไฟล์ฟิสิคัลถูกย้ายแล้วตัวอย่างเช่นถ้าถูกวางลงบนดิสก์สำรองและลบออกจากระบบ