22. Что такое подкачка страниц?

Подкачка страниц (англ. термин — англ. Paging) — один из механизмов виртуальной памяти, при котором отдельные фрагменты памяти (обычно неактивные) перемещаются из ОЗУ на жёсткий диск, освобождая ОЗУ для загрузки других фрагментов памяти. Такими фрагментами в современных ЭВМ являются страницы памяти.

23. Охарактеризуйте проблему защиты памяти.

Защита памяти - аппаратные и программные средства для предотвращения записи или воспроизведения информации по неразрешенному адресу памяти вычислительной системы или машины. Сущность З. п. заключается в том, что память ЦВМ программно или аппаратно разбивается на ряд участков и каждому участку или группе участков присваивается код-ключ, который запоминается в той же или специальной памяти. При обращении к памяти определяется её участок и соответствующий ключ, который сравнивается с разрешённым ключом З. п., указанным в самой команде или диспетчером-программой. Несоответствие ключей рассматривается как нарушение З. п. и выполнение программы прерывается. Прерывание программы организуется так, чтобы содержание защищённой области памяти осталось без изменения. З. п. функционирует при каждом обращении к памяти либо в режиме записи информации, либо в режиме воспроизведения информации, либо в обоих режимах. З. п. выполняет следующие функции: защиту содержимого определенных областей памяти от потери информации во время выполнения программ из-за ошибочных засылок информации, вызванных отказами и сбоями оборудования или диспетчер-программы ЦВМ, ошибками программиста или пользователя; защиту информации от попадания её в руки постороннего пользователя при несанкционированном случайном или намеренном вмешательстве.

К аппаратным средствам З. п. относятся: запоминающее устройство ключей защиты, ёмкость которого соответствует числу защищаемых участков, а быстродействие на порядок больше, чем у основной памяти ЦВМ; схемы сравнения ключей защиты, прерывания и индикации при нарушении З. п. К программным средствам З. п. относятся: программы контроля участков памяти, их кодирования и составления таблиц соответствия; программы динамического перераспределения З. п. по распоряжениям потребителей, по параметрам одновременно решаемых задач; программы анализа причин нарушений З. п. и принятия решений по их устранению. З. п. повышает эффективность работы ЦВМ, сокращая временные затраты на поиск ошибок, неисправностей и на повторные вычисления из-за потери информации. З. п. необходима при одновременном решении нескольких задач одной ЦВМ в режиме разделения времени, одновременном обслуживании нескольких пользователей, наличии библиотек программ, архивов, принадлежащих определённым потребителям, одновременной работе нескольких устройств в составе ЦВМ.

24. Нужно ли бороться с фрагментацией памяти? Какие методы для этого существуют?

Фрагментация файла присуща жёсткому диску, которая давно была создана для получения как можно большего пространства на диске. Отсюда становится видно, что любой жёсткий диск, используемый в различных целях, включая RAID, зеркальные системы или резервные копии, подвержен фрагментации.

В мире информационных технологий каждый знает, что фрагментация замедляет работу. Но не всем известно, что фрагментация негативно влияет на надёжность системы. Начиная загрузкой и кончая выключением компьютера, фрагментированный диск является причиной проблем при выполнении практически любого действия в Windows. В качестве главного примера можно взять тот факт, что операционная система Windows постоянно использует файлы с диска, поэтому надёжность диска критически важна для безотказной работы системы. Если проблема фрагментации возникнет с файлом, то это может привести к "превышению виртуальной памяти" и потере данных. Проследить негативное влияние фрагментации можно также и на главной файловой таблице (таблица, используемая NTFS для размещения файлов, файловая система Windows): фрагментированная главная файловая таблица может замедлить процесс загрузки компьютера с ОС (операционной системой) Windows.

Фрагментация файла также причиняет серьёзный физический ущерб жёстким дискам: происходит увеличение движения головки жёсткого диска, так как жёсткому диску необходимо найти данные, находящиеся на фрагментированных файлах. Чем больше движений головки жёсткого диска, тем меньше средняя наработка на отказ (MTBF) и работоспособность жёсткого диска. Именно средней наработкой на отказ определяется надёжность жёсткого диска.

Фрагментация диска становится хуже вместе с увеличением количества информации, которая хранится на жёстком диске.

Существует ли решение данной проблемы? Конечно, фрагментацию диска может предотвратить дефрагментация. Регулярная дефрагментация способствует:

- повышению надёжности жёсткого диска, поддерживая дефрагментированными файлы и главную файловую таблицу;

- увеличению срока службы жёсткого диска, уменьшая движения его головки.

В связи с тем, что сегодня используются продвинутые системы (благодаря глобализации многие сайты сегодня 24X7), важно использовать определённую технологию дефрагментации. Большинство сайтов используют запланированную дефрагментацию для того, чтобы она проводилась регулярно. Однако сегодня из-за того, что диски имеют большой объём, файлы имеют большой размер и на компьютере выполняется большой объём работы, про дефрагментацию часто забывают. Между плановыми загрузками, фрагментация продолжает негативно влиять на работу жёсткого диска. Можно привести также множество примеров, демонстрирующих, что запланированная дефрагментация никак не влияет на фрагментацию.

Единственным правильным решением устранения всех проблем, связанных с надёжностью системы, является автоматическая дефрагментация, которая постоянно, автоматически и незаметно работает на заднем плане. К счастью, сегодня на рынке можно найти средства для предотвращения фрагментации.