Co to jest stronicowanie?
Paging to mechanizm przechowywania, który umożliwia systemowi operacyjnemu pobieranie procesów z pamięci dodatkowej do pamięci głównej w postaci stron. W metodzie stronicowania pamięć główna jest podzielona na małe bloki pamięci fizycznej o stałej wielkości, które nazywane są ramkami. Rozmiar ramki powinien być taki sam jak rozmiar strony, aby maksymalnie wykorzystać pamięć główną i uniknąć fragmentacji zewnętrznej. Paging służy do szybszego dostępu do danych i jest to koncepcja logiczna.
W tym samouczku dotyczącym stronicowania dowiesz się:
- Co to jest stronicowanie?
- Przykład
- Co to jest ochrona stronicowania?
- Zalety stronicowania
- Wady stronicowania
- Co to jest segmentacja?
- Zalety segmentacji
- Wady segmentacji
Przykład
Na przykład, jeśli rozmiar pamięci głównej to 16 KB, a rozmiar ramki to 1 KB. Tutaj główna pamięć zostanie podzielona na zbiór 16 ramek po 1 KB każda.
W systemie są 4 oddzielne procesy, czyli A1, A2, A3 i A4, każdy o rozmiarze 4 KB. Tutaj wszystkie procesy są podzielone na strony o wielkości 1 KB każda, dzięki czemu system operacyjny może przechowywać jedną stronę w jednej ramce.
Na początku procesu wszystkie ramki pozostają puste, dzięki czemu wszystkie strony procesów zostaną zapisane w ciągły sposób.
W tym przykładzie widać, że A2 i A4 po pewnym czasie przechodzą do stanu oczekiwania. Dlatego osiem ramek staje się pustych, a inne strony mogą być ładowane do tych pustych bloków. W gotowej kolejce czeka proces A5 o rozmiarze 8 stron (8 KB).
W tym przykładzie widać, że w pamięci dostępnych jest osiem nieciągłych ramek, a stronicowanie zapewnia elastyczność przechowywania procesu w różnych miejscach. To pozwala nam załadować strony procesu A5 zamiast A2 i A4.
Co to jest ochrona stronicowania?
Proces stronicowania powinien być chroniony za pomocą koncepcji wstawienia dodatkowego bitu o nazwie Valid / Invalid bit. Paging Ochronę pamięci podczas stronicowania uzyskuje się poprzez skojarzenie bitów ochrony z każdą stroną. Te bity są powiązane z każdym wpisem tablicy strony i określają ochronę na odpowiedniej stronie.
Zalety stronicowania
Oto zalety korzystania z metody Paging:
- Łatwy w użyciu algorytm zarządzania pamięcią
- Nie ma potrzeby zewnętrznej fragmentacji
- Przełączanie między stronami o jednakowych rozmiarach i ramkami stron jest łatwe.
Wady stronicowania
Oto wady / wady stronicowania:
- Może powodować fragmentację wewnętrzną
- Złożony algorytm zarządzania pamięcią
- Tabele stron zajmują dodatkową pamięć.
- Stronicowanie wielopoziomowe może prowadzić do narzutu pamięci.
Co to jest segmentacja?
Metoda segmentacji działa prawie podobnie do stronicowania, jedyna różnica między nimi polega na tym, że segmenty mają zmienną długość, podczas gdy w metodzie stronicowania strony mają zawsze stały rozmiar.
Segment programu obejmuje główną funkcję programu, struktury danych, funkcje narzędziowe itp. System operacyjny utrzymuje tablicę mapy segmentów dla wszystkich procesów. Zawiera również listę wolnych bloków pamięci wraz z jej rozmiarem, numerami segmentów i lokalizacjami pamięci w pamięci głównej lub pamięci wirtualnej.
Zalety metody segmentacji
Oto zalety / zalety segmentacji
- Oferuj ochronę w ramach segmentów
- Udostępnianie można osiągnąć poprzez segmenty odwołujące się do wielu procesów.
- Nie oferuje wewnętrznej fragmentacji
- Tabele segmentów zajmują mniej pamięci niż stronicowanie
Wady segmentacji
Oto wady / wady segmentacji
- W metodzie segmentacji procesy są ładowane / usuwane z pamięci głównej. Dlatego wolna przestrzeń pamięci jest podzielona na małe części, co może powodować problem fragmentacji zewnętrznej
- Kosztowny algorytm zarządzania pamięcią
Podsumowanie:
- Paging to mechanizm przechowywania, który umożliwia systemowi operacyjnemu pobieranie procesów z pamięci dodatkowej do pamięci głównej w postaci stron.
- Proces stronicowania powinien być chroniony za pomocą koncepcji wstawienia dodatkowego bitu o nazwie Valid / Invalid bit.
- Największą zaletą stronicowania jest to, że jest to łatwy w użyciu algorytm zarządzania pamięcią
- Stronicowanie może powodować fragmentację wewnętrzną
- Metoda segmentacji działa prawie podobnie do stronicowania, jedyna różnica między nimi polega na tym, że segmenty mają zmienną długość, podczas gdy w metodzie stronicowania strony mają zawsze stały rozmiar.
- Udostępnianie można osiągnąć poprzez segmenty odwołujące się do wielu procesów.
- Segmentacja to kosztowny algorytm zarządzania pamięcią