ماهو الـ Page File ؟

تحتوي نظم تشغيل مايكروسوفت ويندوز على العديد من الخصائص والتي يجب على المتخصصين معرفتها حتى يستطيعوا فهم عمل النظام وإصلاحه الأعطال الوارد ظهروها وأنا وفي أول موضوع مطول لي سوف أشرح ماهو الـ Page File في نظم تشغيل مايكروسوفت ويندوز وماهي طريقة عمله وفائدته وأيضاً كيفية استعلام الاعطال عن طريقه وسوف أركز على الطرق الجديدة للتعامل معه من خلال ويندوز فيستا بما انه الجيل الجديد من نظم تشغيل مايكروسوفت ...

الـ Page File عبارة عن بوابة العبور إلى الذاكرة الأفتراضية Virtual Memory الموجودة على الهارد ديسك, ولكن ماهي الذاكرة الافتراضية؟ نجن نعلم ان هناك ذاكرة اولية (دائمة) وهي الهارد ديسك HDD وذاكرة ثانوية (متطايرة) وهي الرامات RAM وكما نعلم أن البرامج تقوم بأستخدام الذاكرة الثانوية RAM مؤقتاً حتى يتم نقل مابها إلى الذاكرة الدائمة HDD ولكن ماذا يحدث عندما تمتلأ الذاكرة الثانوية؟ هل يتوقف النظام عن العمل؟ تجيب مايكروسوفت: بالطبع لا, لقد قمنا بإضافة ذاكرة افتراضية يكون مصدرها الهارد ديسك HDD لكي تقوم بالعمل نياباً عن الذاكرة الثانوية عند امتلائها وهي تتبع نظيرة لوغاريتمية متعاقبة تعمل وفقاً لعملية تدعى Least Recently Used.

كما ذكرنا مسبقاً تتبع الذاكرة الافتراضية Virtual Memory نظرية لوغاريتمية وفقاً لعملية الـ Least Recently Used أو الأقل استخداماً, حيث تستبعد العمليات التي لا تستخدم كثيراً من الذاكرة الثانوية إلى الذاكرة الإفتراضية مما يترك حيزاً في الذاكرة الثانوية لأستقبال عمليات اخرى نشطة أو اكثر حساسية.
هذا بالطبع بجانب وظيفتها الاساسية كمساندتها للذاكرة الثانوية في احتواء العمليات الزائدة عنها, بصيغة اكثر علمية يمكن وصف الذاكرة الافتراضية بأنها موجه تخطيطي زود إلى مفهوم الذاكرة لكي يوجه العمليات الغير متماسلة كما وكأنها عمليات متماسلة حتى يبقي نظام التشغيل فعالاً ولا يسبب في تعطيله.

يوجدالـ Page File بأسم PageFile.sys وهو مخفي في فولدر الويندوز المحتوي على ملفات النظام.

قد يترائي للبعض انه عندما يقوما بتكبير حجم الـ Page File من خلال لائحة الـ Virtual Memory فسوف تصبح الذاكرة الافتراضية كبيرة وبهكذا لن تتأثر الرامات ابداً وسوف يصبح النظام اسرع واحسنو كلا بالطبع هناك منظومة تعمل على اثرها الذاكرة الافتراضية فهي مقسمة إلى صفحات وهذه الصفحات يستدل عنها في الذاكرة الثانوية RAM وكل صفحة تتكون من 4096 بايت تقريباً وهي تعمل وفقاً لمنطومة اخرى حيث تفسم كل صفحة إلى علامات وكل علامة تقسم إلى فرع وكل فرع يستدل على موقع في الذاكرة الثانوية RAM بسعة معينة لا تتجاوزها.
اذاً الذاكرة الافتراضية ذاكرة حقيقية!! نعم فهي ذاكرة حقيقة ولكن تتبع منظومة من اللوغاريتمات يستدل عنها بالذاكرة الثانوية لذلك تبقى الذاكرة الافتراضية دائماً في الخفاء, وبدون حل كل هذه المعادلات الصعبة نستنتج ان نتيجتها هي تكبير الحجم إلى 1 ونصف ضعف الذاكرة الثانوية إلى 3 اضعافهاوإذا تجاوزنا ذلك نكسر منظومة عملها وتصبح عديمة الجدوى للأسباب التي ذكرتها مسبقاً.
ولكن لماذا دائماً يقولون أن نظم اليونكس افضل من الويندوز؟ لابد وأن هناك سبباً لذلك, دعونا نتجاهل المزايا العديدة الموجودة في اليونكس ونتكلم عن خاصية الـ Page File هناك..
هل تعلم أنك يمكن ان تستخدم Partition كاملاً كذاكرة افتراضية؟؟!!! هل تعلم انه يمكنك حتى استخدام ذاكرة كارت الفيجا كذاكرة افتراضية؟؟!! لماذا؟ كيف لا يتبع اليونكس منطومة عمل الـ Virtual Memory. هذا لأن اليونكس يحتوي على Kernel مختلف تماماً عن الويندوز من نواحي عدة بل وأنه لا يشابه الويندوز في شيء.

هل هناك اخطاء غير مقصودة ينتج عنها عمل الـ Page File وتعطل النظام؟
نعم هناك العديد من هذه الاخطاء وعلى سبيل المثال عندما تقوم بعملية الـ Fragmentation يقوم النظام بتجميع ملفات البرامح والتطبيقات مرة اخرى لتصبح على مسار واحد مع مثيلاتها ولكن ماذا يحدث إن قام بتحريك الـ الملفات العديدة بداخل الـ Page File من مكانها إلى مسار اَخر؟ بصراحة انا لا يسعني أن احرج عباقرة مايكروسوفت بذلك.. عموماً بدلاً من حل المشكلة وكعادة مايكروسوفت قامت بإيجاد (حل بديل) إلا وهو عمل Lock لـ Page File حتى لا يستطيع النظام عم Resize له او نقل البيانات منه وإلى مسارات اخرى ولكن مجدداً عمل Lock لهذا الملف يعني تعطيل مرور العمليات منه وإليه فماذا بحدث عندما تطلب ذاكرة إضاقية من الذاكرة الافتراضية؟ فجاءت مايكروسوفت (بحل بديل) اخر هو عمل Defgramentation وهو عكس عملية الـ Fragmentation وبذلك اصبحنا في مواجهة المشكلة الأولى مجدداً.. ولا يسعني إلى ان اعلق باللهجة المصرية (ودانك منين يا جحا؟).
أنا لست مناهضاً لنظم تشغيل مايكروسوفت بالعكس انا اتمنى لها الافضل ولكن نظراً لأن معظم المستخدمين يستخدمون الواجهات الرسومية المميزة لويندوز ولا يعلمون ما بداخل النظام من ثغرات فلن يفكروا ابداً في التوجه إلى نظم تشغيل اليونكس كبديل.. أنا شخصياً لا اعتقد ذلك, عموماً تفادياً للخروج عن الموضوع حل هذه المشكلة هو بسيط جداً وهو تغيير مكان ملف الـ Page File ووضعه في Partition ثانية حتى تنتهي من الـ Fragmentation على الـ Partition الاخر (تنصح مايكروسوفت بذلك).
ولنكون عمليين فقد قامت مايكروسوفت في نسخ ويندوز سيرفر بعمل خاصية جديدة عملية نوعاً ما وهي امكانية مد الـ Page File على عدة Partitions في نفس الوقت عن طريق عمل فصل للهارد ديسك مع هارد ديسك اخر او اكثر وهو ما يسمى بالـ Stripped.

ولكن كان الاتجاه الحقيقي نحو الصواب مع انطلاق ويندوز فيستا حيث اضيفت واجهة تسمى Memory Management تمكن المستخدم من عمل Counters او عدادات تراقب العديد من من اداء النظام ومنها الذاكرة الافتراضية حيث امكن للمستخدم اعداد متعقب لملاحظة مدى اداء الـ Page File وكان ذلك من خلال عمل اثنين من الـ Counters وهم Paging File > % Usage
و Paging File > % Usage Peak.
*ملحوظة في نظم التشغيل السابقة لويندوز فيستا عندما يظهر تحذير بأن الذاكرة الافتراضية منخفضة Low Virtual Memory عنها يستوجب اضافة ذاكرة ثانوية جديدة حيث لا يتواجد مكان اضافي في الذاكرة الافتراضية لإستيعاب المزيد من العمليات, أما في ويندوز فيستا ......... أترك هذا التخمين للسادة الأعضاء.

بقى ان نذكر ان مطور الـ الذاكرة الافتراضية هي جامعة مانشستر خلال عامي 1959 و 1962 ولم تبدأ مايكروسوفت في تطبيقها إلا مع انطلاق ويندوز 3.0 وكان مجرد ملف مقايضة أو Swap File يتم التبديل بينه وبين الذاكرة الثانوية حتى تم تطبيقه فعلاً ابتدائاً من Windows 95.

أتمنى أن اكون قد افدتكم بمعلومات جديدة وقد استمتعتم بقراءة هذه المقالة وانتظرواً المزيد انشاء الله.
المصادر:
www.wikipedia.org
Sybex MCTS 070-620

مشكور