Por qué existe memoria virtual en primer lugar:
* Ejecutar programas más grandes que RAM: La razón principal es permitir que los programas más grandes que la RAM física disponible se ejecute. El sistema operativo intercambia partes de la memoria del programa entre RAM y el disco duro (espacio de intercambio/archivo de página) según sea necesario. Sin memoria virtual, estaría estrictamente limitado a la cantidad de RAM que tiene.
* Protección de memoria y aislamiento: La memoria virtual proporciona a cada proceso su propio espacio de direcciones virtuales. Esto evita que un proceso acceda accidentalmente (o mal) o modifique la memoria que pertenece a otro proceso. Cada proceso cree que tiene su propia memoria dedicada, simplificando la programación y la mejora de la estabilidad del sistema.
* Asignación de memoria eficiente: La memoria virtual permite que el sistema operativo asigne la memoria en bloques no contiguos en la RAM. Cuando la memoria física se asigna directamente, puede encontrarse con problemas de fragmentación donde hay suficiente RAM total, pero no suficientes bloques contiguos para un nuevo proceso o asignación.
* Mapeo de memoria: La memoria virtual permite la asignación de memoria de los archivos directamente en el espacio de direcciones de un proceso. Esta es una forma muy eficiente de leer y escribir archivos grandes, ya que el sistema operativo maneja la carga y el guardar el contenido del archivo en las páginas según sea necesario.
Por qué tener memoria virtual más pequeña que la RAM física es malo:
* Tamaño del programa de límites: Está efectivamente limitar el tamaño máximo de cualquier programa que pueda ejecutarse hasta el tamaño de la memoria virtual. Esta es una limitación significativa, especialmente con las grandes aplicaciones y conjuntos de datos actuales.
* Aumentos de errores fuera de memoria: Incluso si el código y los datos de un programa * podrían * encajar en la RAM, el sistema operativo aún podría intentar asignar más espacio de direcciones virtual que el disponible, lo que lleva a errores fuera de memoria y bloqueos del programa.
* Protección de memoria rota: Si bien técnicamente todavía tendrá espacios de dirección virtual, el grado en que el sistema operativo puede usar el sistema de memoria virtual para proteger contra los problemas de memoria será severamente limitado.
* impide el rendimiento del sistema: Si tiene mucha RAM, desea que el sistema operativo lo administre de manera eficiente. Limitar la memoria virtual dificulta este proceso.
¿Cuándo podría * parecer * útil? (Casos raros y específicos)
Hay escenarios extremadamente nicho en los que se puede considerar un tamaño de memoria virtual mucho más pequeño *, pero son altamente especializados y no se recomiendan para usuarios generales:
* Sistemas integrados con restricciones de recursos: En sistemas integrados muy limitados por recursos (por ejemplo, microcontroladores), donde la RAM es extremadamente limitada y se sabe que el tamaño del programa es pequeño, incapacitando o limitando significativamente la memoria virtual podría ser una opción de diseño para reducir la complejidad y la sobrecarga del sistema operativo. Sin embargo, incluso en muchos sistemas integrados, un sistema de memoria virtual mínimo a menudo es beneficioso.
* Computación científica especializada (muy rara): En algunos escenarios de computación de alto rendimiento muy específicos, donde los patrones de acceso a la memoria son extremadamente predecibles y bien optimizados, y la aplicación está cuidadosamente diseñada para encajar completamente dentro de la RAM, * podría * haber una ganancia teórica de rendimiento (muy menor) al eliminar la sobrecarga de la traducción de la memoria virtual. Sin embargo, esta es una técnica de optimización muy avanzada, y los beneficios son probablemente insignificantes en comparación con los riesgos potenciales.
* depuración/prueba (temporal): Se podría usar un tamaño de memoria virtual más pequeño * temporalmente * durante la depuración o prueba para simular la presión de la memoria e identificar fugas de memoria u otros problemas relacionados con la memoria en un programa. Esta no es una configuración para el uso normal.
En conclusión:
Para casi todos los sistemas y aplicaciones informáticas modernas, se recomienda encarecidamente tener un tamaño de memoria virtual * al menos * igual al tamaño de RAM físico. En la mayoría de los casos, es aún mejor tenerlo significativamente mayor (por ejemplo, 1.5 a 2 veces la RAM física) para manejar tareas intensivas en memoria y evitar errores fuera de la memoria. Los beneficios de rendimiento de la memoria virtual superan con creces los inconvenientes potenciales en la gran mayoría de las situaciones. A menos que sea un administrador de sistema muy experimentado o un desarrollador de sistemas integrados que trabaje en un proyecto altamente especializado, debe seguir con la configuración de memoria virtual predeterminada proporcionada por su sistema operativo.