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仮想メモリは、コンピュータシステムの二次メモリ記憶空間（ハードディスクやソリッドステートドライブなど）の領域であり、システムのRAMまたは一次メ

理想的には、アプリケーションを実行するために必要なデータはRAMに格納され、CPUが迅速にアクセスできるようになります。 しかし、大規模なアプリケーションが実行されている場合、または多くのアプリケーションが一度に実行されている場合、システムのRAMが一杯にな

この問題を回避するために、積極的に使用されていないRAMに格納されている一部のデータを一時的に仮想メモリ（ハードドライブまたは他の記憶装置に物理的に配置されている）に移動することができます。 これは、システムがすぐにアクセスする必要があるデータを収容するために使用することができるRAM内のスペースを解放します。

不要な場合はRAMと仮想メモリの間でデータを交換し、必要な場合は仮想メモリからRAMに戻すことにより、システムは他の場合よりもはるかに少ない物理RAMでスムーズに動作し続けることができます。

仮想メモリを使用すると、システムはRAMを使い果たすことなく、より大きなアプリケーションを実行したり、同時により多くのアプリケーシ 具体的には、システムは、その総RAMリソースが物理RAMの量に仮想RAMの量を加えたものであるかのように動作することができます。

なぜ仮想メモリが必要なのですか？

仮想メモリは、物理RAMが非常に高価であったときに開発され、RAMはハードディスクやソリッドステートドライブなどの記憶媒体よりもギガバイトあたり そのため、より多くのRAMをコンピュータシステムに装備するよりも、物理RAMと仮想メモリの組み合わせを使用する方がはるかに安価です。

仮想メモリを使用する（または仮想メモリを増やす）には余分な財政的コストがないため（既存のストレージスペースを使用するため）、コンピュータがシステム上で物理的に利用可能なメモリよりも多くのメモリを使用する方法を提供します。

仮想メモリを使用するためのもう一つの重要なドライバーは、すべてのコンピュータシステムがインストールできる物理RAMの量に制限（ハードウェアとソフ 仮想メモリを使用すると、システムはこれらの物理RAMの制限を超えて動作し続けることができます。

仮想メモリと物理メモリ

RAMは仮想メモリよりも高価であるため、コンピュータにはできるだけ少ないRAMと多くの仮想メモリを装備する必要があ

しかし、実際には仮想メモリの特性は物理メモリの特性とは異なります。 仮想メモリと物理メモリの主な違いは、RAMが仮想メモリよりもはるかに高速であることです。そのため、2GBの物理RAMと2GBの仮想メモリを搭載したシステムは、4GBの物理RAMを搭載した同様のシステムと同じパフォーマンスを提供しません。 その理由を理解するには、仮想メモリがどのように機能するかを理解する必要があります。

仮想メモリはどのように機能しますか？

アプリケーション（オペレーティングシステムを含む）が実行されているとき、プログラムスレッドやその他のデータの場所は仮想アドレスに格納され、デー 後でそのRAMスペースが別のプロセスによってより緊急に必要とされる場合、データはRAMから仮想メモリにスワップされる可能性があります。

物理メモリと仮想メモリの間で交換されたこのすべてのデータを追跡する責任は、コンピュータのメモリマネージャにあります。 メモリマネージャは、オペレーティングシステムとアプリケーションで使用される仮想アドレスを、データが実際に格納されている物理アドレスにマッ RAMと仮想メモリの間でデータが交換されると、指定された仮想アドレスが常に正しい物理的位置を指すようにテーブルが更新されます。

コンピュータはスレッドを実行し、仮想メモリではなくRAMに格納されているデータのみを操作できます。 また、必要なデータをRAMに交換するのには無視できない時間がかかります。 その結果、仮想メモリを使用するとパフォーマンスが低下することになります。

別の言い方をすれば、4GBのRAMを搭載したシステムは、スワップによるパフォーマンスヒットのために、一般的に2GBのRAMと2GBの仮想メモリを搭載したシステムよりも高いパフォーマンスを提供し、そのため仮想メモリはRAMよりも遅いと言われている。

仮想メモリの潜在的な問題の1つは、存在するRAMの量が仮想メモリの量に比べて小さすぎると、システムがデータを前後に交換するCPUリソースの大部分を消費することになる可能性があることです。 一方、有用な作業のパフォーマンスは、スラッシングとして知られているプロセスである近くの停止に粉砕されます。

スラッシングを防ぐためには、通常、同時に実行されるアプリケーションの数を減らすか、単にシステム内のRAMの量を増やす必要があります。

ほとんどのバージョンのWindowsなどのオペレーティングシステムでは、一般的に、ユーザーが存在する物理RAMの量の1.5倍を超えて仮想メモリを増加させな したがって、4GBのRAMを搭載したシステムには、6GB以下の仮想メモリが必要です。

物理メモリと仮想メモリの間のスワップによるパフォーマンスヒットを最小限に抑えるには、システムに接続されている最速のストレージデバイス

仮想メモリ

仮想メモリ

仮想メモリは、コンピュータのメインメモリと連携して動作し、より速く、より流動的な操作を可能にすることができます。

システム内の仮想メモリを増やす方法

ほとんどのオペレーティングシステムでは、ユーザーは設定ページから仮想メモリを増やすことができます。

  • Windowsでは、ユーザーは動的に提供される仮想メモリの量をシステムが管理できるようにすることもできます。
  • 同様に、Mac OSでは、ユーザーは環境設定パネルを使用して仮想メモリを割り当てることができます。

仮想メモリの種類: ページングとセグメンテーション

仮想メモリは、システムのオペレーティングシステムによってさまざまな方法で管理できます。

仮想メモリページング

ページングを使用するシステムでは、RAMはページと呼ばれる多くのブロック（通常は4kサイズ）に分割されます。 プロセスには、メモリ要件を満たすのに十分なページだけが割り当てられます。 これは、プロセスが正確に整数のページ数を必要とする珍しいケースを除いて、常に少量のメモリが無駄になることを意味します。

通常の操作の過程で、ページ（つまり、サイズが4Kのメモリブロック）は、RAMと仮想メモリを表すページファイルとの間で交換されます。

仮想メモリセグメンテーション

セグメンテーションは、メモリ管理の代替アプローチであり、固定サイズのページではなく、プロセスに異なる長さのセグ つまり、ページシステムとは異なり、セグメント内でメモリが無駄になることはありません。

セグメンテーションにより、アプリケーションを論理的に独立したアドレス空間に分割することができ、共有が容易になり、より安全になります。

しかし、セグメンテーションの問題は、各セグメントが異なる長さであるため、メモリの断片化につながる可能性があることです。”これは、セグメントが割り当てられ、割り当て解除されるにつれて、メモリの小さなチャンクが散在したままになる可能性があることを意味します。

これらの小さなチャンクが構築されるにつれて、有用なサイズのセグメントを割り当てることができます。 そして、OSがこれらの小さなセグメントの使用を開始すると、追跡する膨大な数があり、各プロセスは多くの異なるセグメントを使用する必要があ

仮想メモリの長所と短所

RAMは、仮想メモリが最初に開発されたときのコストに比べて比較的安価ですが、依然として非常に有用であり、多くの、おそ 仮想メモリの重要な問題は、パフォーマンスに関連しています。

仮想メモリの利点

  • は、より多くのアプリケーションを同時に実行できます。
  • 大規模なアプリケーションは、それらを実行するのに十分な物理RAMだけを持っていないシステムで実行することができます。
  • より多くのRAMを購入するよりもコストがかからないメモリを増やす方法を提供します。
  • そのハードウェアとオペレーティングシステムがサポートできるRAMの最大量を持っているシステム内のメモリを増やす方法を提供します。

仮想メモリの欠点

  • はRAMと同じ性能を提供しません。
  • システムの全体的なパフォーマンスに悪影響を与える可能性があります。
  • それ以外の場合は、長期的なデータストレージのために使用することができる記憶領域を占有します。

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