آیا سرعت اجرای برخی برنامه ها بر روی کامپیوتر شما پائین است ؟ برای حل مشکل بدنبال چه راهکاری هستید ؟ آیا فکر می کنید اگر حافظه کامپیوتر خود را افزایش دهید ، سرعت اجرای برنامه ها بهبود پیدا می نماید ؟ با مطالعه این مطلب شاید پاسخ به سوالات فوق ، مشخص گردد.
افزایش حافظه اصلی کامپیوتر ( RAM ) ، باعث افزایش سرعت برخی عملیات در کامپیوتر می شود (واقعیتی انکار ناپذیر) . RAM یکی از مهمترین عناصر سخت افزاری موجود در کامپیوتر است که سیستم های عامل برای مدیریت بهینه آن جایگاهی خاص را در نظر می گیرند . زمانی که یک برنامه کامپیوتری نظیر یک واژه پرداز و یا برنامه ای نظیر مرورگرهای وب را اجراء می نمائید ، ریزپردازنده موجود در کامپیوتر ، فایل اجرائی حاوی برنامه را از محل استقرار دائم ( هارد دیسک ) به درون حافظه اصلی کامپیوتر ، مستقر می نماید( فرآیند معروف Loading ). حجم فایل اجرائی برخی از برنامه ها نظیر Word و یا Excel به پنج مگابایت می رسد. ریزپردازنده ، همچنین در این زمینه تعداد زیادی فایل های DLL مشترک ( dynamic link libraries ) ( بخش هائی از کدهای به اشتراک گذاشته شده توسط چندین برنامه ) را به درون حافظه منتقل می نماید . فایل های DLL ممکن است بین بیست تا سی مگابایت ظرفیت داشته باشند . در ادامه ریزپردازنده فایل های حاوی داده مورد نیاز یک برنامه را که ممکن است چندین مگابایت باشند را نیز در حافظه مستقر می نماید ( میزان داده مستقر شده در حافظه به نوع برنامه و عملیاتی که انجام می دهد ، بستگی دارد ) . با توجه به موارد فوق ، یک برنامه معمولی به فضائی معادل چندین مگابایت ( مثلا" بین ده تا سی مگابایت ) به منظور اجراء نیاز خواهد داشت .
فرض کنید که نرم افزارهای زیر بر روی کامپیوتر شما در حال اجراء می باشند :
یک واژه پرداز
یک صفحه گسترده
یک برنامه گرافیکی
سه تا چهار پنجره فعال ویندوز
علاوه بر برنامه های فوق ، سیستم عامل خود به تنهائی فضای زیادی را اشغال خواهد کرد . برنامه های فوق به فضائی بین یکصد تا یکصد و پنجاه مگابایت نیاز خواهند داشت ، ولی ممکن است کامپیوتر شما صرفا" دارای مثلا" شصت و چهار مگابایت حافظه باشد .
فضای اضافی توسط مدیر حافظه مجازی ( VMM ) ایجاد می گردد . VMM با جستجو در حافظه ، محلی را که در آن لحظه مورد نیاز نمی باشد را پیدا نموده و بخش های فوق را در یک فایل Swap بر روی هارد دیسک ذخیره می نماید. مثلا" در صورتی که برنامه پست الکترونیکی ( نظیر outlook ) فعال شده باشد و به مدت زمان مشخصی (مثلا" 45 دقیقه) از آن استفاده نمی گردد ، VMM ، تمامی عناصر تشکیل دهنده فایل اجرائی مربوط به برنامه پست الکترونیکی را بهمراه فایل های DLL و داده بر روی هارد دیسک منتقل می نماید . به فرآیند فوق، Swapping out برنامه گفته می شود . در ادامه و زمانی که بر روی برنامه پست الکترونیکی کلیک می گردد ، VMM ، مجددا" تمامی اطلاعات مربوط به برنامه را از هارد دیسک خوانده و آنان را با برنامه دیگری که موجود در حافظه می باشد و از آن استفاده نمی گردد ، جایگزین می نماید . با توجه به این واقعیت که سرعت هارد دیسک نسبت به RAM کمتر می باشد ، فرآیند "جایگزینی اطلاعات " زمان خاص خود را داشته و عموما" این فرآیند با تاخیر انجام می شود .
در صورتی که شما دارای حجم اندکی حافظه می باشید ( مثلا" شانزده مگابایت ) ، VMM همواره و با فرکانس بیشتری اقدام به عملیات جایگزینی اطلاعات نموده و سرعت کامپیوتر بطرز کاملا" محسوسی کاهش خواهد یافت . در صورتی که کامپیوتر شما دارای 256 مگابایت حافظه می باشد ، VMM دارای فضای لازم بوده و فرآیند جایگزینی با فرکانس کمتری انجام شده و یا حضور آن چندان محسوس نباشد . در چنین مواردی با افزودن حافظه ، تاثیر بسیار زیادی در سرعت سیستم را مشاهده نخواهیم کرد .
برخی از برنامه ها ( نظیر فتوشاپ ، اکثر کمپایلرها ، اکثر برنامه های ویرایش فیلم و انیمیشن ) نیازمند حجم بسیار بالائی از حافظه به منظور انجام عملیات خود می باشند. در صورتی که این نوع برنامه ها را بر روی کامپیوتری که دارای حجم اندکی از حافظه است ، اجراء نمائید ، فرآیند جایگزینی بطور دائم انجام و سرعت اجرای این نوع برنامه ها ، مطلوب نخواهد بود . با افزودن حافظه به سیستم و بهینه سازی فرآیند جایگزینی ( و یا حذف آن ) ، برنامه های فوق با سرعت بالائی اجراء می گردند
تاثیر حافظه اصلی بر کارآئی سیستم
در هر کامپیوتر از مجموعه ای منابع سخت افزاری و نرم افزاری استفاده می گردد که هر یک دارای جایگاه مختص به خود می باشند . سیستم عامل ، مسئولیت مدیریت منابع موجود در یک کامپیوتر را برعهده دارد . مجموعه پتانسیل های سخت افزاری و نرم افزاری موجود و نحوه مدیریت آنان توسط سیستم عامل ، میزان مفید بودن و کارآئی یک کامپیوتر را مشخص می نماید.
حافظه اصلی ( RAM ) یکی از مهمترین منابع سخت افزاری موجود در کامپیوتر است که با توجه به نقش محوری آن در اجرای برنامه های کامپیوتری ، همواره در معرض پرسش های فراوانی از جانب کاربران کامپیوتر است. به عنوان نمونه ، شاید این سوال برای شما نیز مطرح شده باشد که تاثیر افزایش حافظه اصلی بر سرعت کامپیوتر چیست و در صورت افزایش حافظه اصلی ، آیا کارائی سیستم نیز به همان میزان افزایش خواهد یافت ؟
در این مطلب به بررسی این موضوع خواهیم پرداخت که چرا حافظه اصلی دارای یک نقش مهم و غیرقابل انکار در کارائی سیستم است . ادامه بحث را با در نظر گرفتن دو فرضیه دنبال می نمائیم . اول این که بر روی کامپیوتر از یکی از نسخه های سیستم عامل ویندوز 2000 ، XP و یا 2003 سی و دو بیتی استفاده می گردد و دوم این که از یک کامیپوتر مدل جدید با پتانسیل های سخت افزاری مناسب ، استفاده می شود .
هر سیستم عامل از یک مدل خاص برای مدیریت منبع ارزشمند حافظه اصلی استفاده می نماید . نحوه مدیریت حافظه توسط سیستم عامل ، یکی از شاخص های مهم ارزیابی موفقیت یک سیستم عامل محسوب می گردد . ویندوز نیز به عنوان یک سیستم عامل از این قاعده مستثنی نمی باشد.
ویندوز و مدیریت حافظه
زمانی که اولین نسخه ویندوز ارائه شده بود ، امکان مدیریت حافظه اندکی توسط آن وجود داشت . در آن زمان ، حافظه گران بود و حتی در صورتی که استفاده کنندگان توان مالی تهیه آن را داشتند ، کامپیوترهای آن دوره قادر به استفاده از آن نبودند . این وضعیت تا اواسط دهه 90 میلادی ادامه داشت و بسیاری از افرادی که دارای کامپیوتر بودند ، صرفا" از 8 مگابایت حافظه اصلی استفاده می کردند که امکان ارتقاء آن به حداکثر 64 مگابایت وجود داشت .
قیمت بالا و ظرفیت بردهای اصلی سیستم ( مادر برد ) ، از جمله محدودیت های اساسی کامپیوترها در گذشته ای نه چندان دور است که قطعا" هم اینک این وضعیت بهبود یافته است و استفاده کنندگان کامپیوتر از این بایت کمتر دچار مشکل می گردند.