Comment l'OS traduit les adresses logiques en adresses physiques
Le système d'exploitation (avec support matériel MMU) fait le pont entre les adresses logiques (virtuelles) d'un processus et les adresses RAM physiques où les données résident réellement.
Mécanismes de base
- Mémoire virtuelle – Chaque processus voit un espace d'adressage privé, contigu (ex. 4 Go sur 32 bits), isolé des autres.
- Tables de pages – Tables par processus mappant pages virtuelles vers cadres physiques. Chaque entrée (PTE) contient numéro de cadre, permissions (R/W/X), présent/absent, bits dirty/accessed.
- Traduction d'adresses – À chaque référence mémoire, le MMU divise l'adresse virtuelle en numéro de page + offset, cherche la PTE, et combine le numéro de cadre avec l'offset pour former l'adresse physique.
- TLB (Translation Lookaside Buffer) – Petit cache rapide des PTE récentes évite les parcours de table de pages pour les pages chaudes.
- Défauts de page – Si la PTE est absente (page swapée ou jamais chargée), l'OS intercepte, récupère la page depuis le disque, met à jour la PTE, et redémarre l'instruction.
- Protection – Bits de permission PTE imposent isolation lecture/écriture/exécution entre processus et modes noyau/utilisateur.
Cette abstraction permet la multiprogrammation, le surengagement mémoire, le swapping et la sécurité – tous transparents pour les applications.