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La mémoire virtuelle est une technique de gestion de la mémoire qui permet au système d'exploitation d'utiliser plus efficacement la mémoire physique. Il fonctionne en créant un espace d'adressage virtuel pour chaque processus, qui constitue une plage d'adresses que le processus peut utiliser pour accéder à la mémoire. La mémoire physique est ensuite divisée en pages, qui sont de petits blocs de mémoire qui peuvent être échangés dans et hors de la mémoire physique selon les besoins.
Lorsqu'un processus accède à une adresse virtuelle, le système d'exploitation vérifie si la page correspondante se trouve dans la mémoire physique. Si c'est le cas, l'accès est accordé. Si ce n'est pas le cas, le système d'exploitation remplace une page qui n'est pas actuellement utilisée et remplace la page nécessaire. Ce processus est appelé pagination.
La mémoire virtuelle optimise les performances de plusieurs manières. Premièrement, cela permet au système d’exploitation d’exécuter plusieurs processus en même temps, même s’il n’y a pas suffisamment de mémoire physique pour conserver tous les processus en mémoire en même temps. En effet, le système d'exploitation peut échanger les pages qui ne sont pas actuellement utilisées, libérant ainsi de la place pour les pages d'autres processus.
Deuxièmement, la mémoire virtuelle permet d’éviter la fragmentation de la mémoire physique. La fragmentation se produit lorsque la mémoire physique est divisée en petits morceaux inutilisables. Cela peut rendre difficile pour le système d'exploitation d'allouer des blocs de mémoire contigus aux processus, ce qui peut entraîner une réduction des performances. La mémoire virtuelle empêche la fragmentation en permettant aux processus d'utiliser des blocs de mémoire physique non contigus.
Troisièmement, la mémoire virtuelle aide à protéger la mémoire d'un processus contre l'accès par un autre processus. En effet, chaque processus possède son propre espace d'adressage virtuel et le système d'exploitation ne permet pas aux processus d'accéder à la mémoire en dehors de leur propre espace d'adressage.
Dans l’ensemble, la mémoire virtuelle est une technique puissante de gestion de la mémoire qui contribue à améliorer les performances, la fiabilité et la sécurité des systèmes d’exploitation.
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