تفاوت Physical Memory و Logical Memory در چیست؟ حافظه های فیزیکی و حافظه های مجازی دو نوع حافظه مورد استفاده در کامپیوتر برای ذخیره سازی داده ها هستند. حافظه های فیزیکی به حافظه هایی گفته می شود که در قالب چیپ های فیزیکی قابل لمسی مثل حافظه RAM یا Random Access Memory وجود دارند ، همچنین حافظه های فیزیکی مثل هارد دیسک نیز از انواع حافظه های فیزیکی در نظر گرفته می شوند. قبلا در انجمن تخصصی فناوری اطلاعات ایران در خصوص انواع حافظه های RAM و همچنین تفاوت بین حافظه های SRAM و DRAM صحبت کرده ایم و امروز بحث اصلی ما تفاوت بین حافظه های فیزیک و مجازی است.
بر خلاف حافظه های فیزیکی که قابل لمس هستند ، حافظه های مجازی قابل لمس نیستند و در واقع حافظه مجازی یک فضای گرفته شده از هارد دیسک یا تجهیزات مشابه است که توسط سیستم عامل زمانیکه سیستم دارای حافظه فیزیکی کافی نیست ایجاد می شود تا برنامه ها را بتواند سریعتر اجرا کند. بنابراین حافظه مجازی یا Virtual Memory در واقع قسمتی از فضای هارد دیسک روی سیستم است. حافظه مجازی این قابلیت را به ما می دهد که برنامه های سنگین را زمانیکه حافظه فیزیکی به اندازه لازم وجود ندارد استفاده کنیم.
همانطور که قبلا هم اشاره کردیم ما به حافظه های قابل لمس موجود روی کامپیوتر مانند حافظه های RAM و Hard Disk سیستم حافظه فیزیکی یا Physical Memory می گوییم. در یک کامپیوتر ، سیستم عامل ، نرم افزارهای کاربردی و داده هایی که مکررا مورد استفاده قرار می گیرند در حافظه RAM نگهداری می شوند تا در سریعترین زمان ممکن از طریق CPU به آنها دسترسی پیدا شود. دسترسی به حافظه RAM از دسترسی به حافظه های دیگری مثل هارد دیسک و یا CD-ROM بسیار سریعتر است .
اما داده هایی که در RAM کامپیوتر وجود دارد فقط در زمان روشن بودن کامپیوتر وجود دارد و با خاموش شدن یا حتی Restart شدن سیستم از بین خواهند رفت. بر خلاف حافظه RAM که در اصطلاح فنی یک حافظه فرار نامیده می شود ، حافظه هارد دیسک یک حافظه غیر فرار و دائمی است و داده ها حتی با خاموش شدن یا Restart شدن سیستم از بین نخواهند رفت.
حافظه مجازی یا Virtual Memory زمانی استفاده می شود که سیستم عامل حافظه RAM کافی برای اجرای برنامه ها را در اختیار نداشته باشد. حافظه مجازی در واقع استفاده از فضای هارد دیسک موجود روی سیستم به عنوان RAM می باشد. زمانیکه یک کامپیوتر برای اجرای برنامه ها فضای RAM مورد نیاز را نداشته باشد ، سیستم عامل داده های موجود در داخل RAM را به داخل حافظه مجازی یا Virtual Memory که ما آن را به عنوان Page File در ویندوز می شناسیم منتقل می شوند.
برای نگهداری این Page File قطعا یک قسمت از هارد دیسک شما استفاده می شود. دقت کنید که همین فرآیند در سیستم عامل لینوکس به عنوان حافظه SWAP شناخته می شود اما مفهوم کلی عملیات یکی است.این فرآیند تبدیل اینقدر سریع انجام می شود که تقریبا کاربر چندان تفاوتی در فرآیند عملیاتی سیستم احساس نمی کند. حافظه مجازی می تواند یک بلوک کامل از داده ها را همزمان با اجرا شدن در حافظه RAM در خود نگهداری کند.
بنابراین حافظه مجازی این قابلیت را به سیستم عامل می دهد که چندین برنامه را با سرعت در یک زمان استفاده کند و در اصطلاح قابلیت های Multiprogramming سیستم را افزایش می دهد. بعضا حافظه مجازی برای صرفه جویی کردن در خرید سخت افزارهای اضافه نیز مورد استفاده قرار می گیرد. روش های مختلفی برای پیاده سازی حافظه مجازی در سیستم عامل های مختلف وجود دارد ، در وب سایت انجمن تخصصی فناوری اطلاعات ایران نیز یک روش برای افزایش حافظه مجازی به نام Ready Boost معرفی شده است که بد نیست به آن سری بزنید.
همانطور که حافظه فیزیکی به حافظه های قابل لمسی در کامپیوتر اطلاق می شود که می توانند داده ها را در خود ذخیره کنند ، مانند حافظه های RAM و هارد درایو های سیستم ، حافظه های مجازی در واقع ترکیب کردن حافظه RAM فیزیکی با فضای هارد دیسک برای ذخیره سازی داده های موجود روی RAM است تا نرم افزارها در صورت کمبود حافظه فیزیکی بتوانند بر روی آن اجرا کند. در واقع زمانیکه شما صحبت از حافظه مجازی می کنید در مورد قسمتی از فضای هارد دیسک یا حافظه فلش یا چیزی شبیه به آن صحبت می کنید که توانایی ذخیره سازی اطلاعات حافظه RAM در صورت نیاز را در خود دارد.
جابجا شدن یا SWAP شدن اطلاعات بین حافظه RAM و حافظه مجازی اینقدر سریع انجام می شود که معمولا برای کاربر نامحسوس است و کارایی سیستم را تحت تاثیر چندانی قرار نمی دهد ، نکات قابل توجه در خصوص حافظه مجازی این است که هیچوقت انتظار نداشته باشید که حافظه های مجازی سرعتی برابر حافظه های RAM به شما ارائه بدهند زیرا بصورت ذاتی حافظه های RAM با استفاده از چیپ طراحی شده اند و حافظه های هارد دیسک از دیسک های مکانیکی ، از طرفی استفاده از حافظه مجازی تنها در مواردی پیشنهاد می شود که حافظه RAM شما بسیار کم است و مجبور هستید از فضای هارد دیسک استفاده کنید.