الترحيل في Operaنظام التشغيل (OS): ما هو، المزايا، مثال
ناثانيال بروكس
⚡ ملخص ذكي
الترحيل هو أسلوب لإدارة الذاكرة يقوم بتخزين العمليات في صفحات ذات حجم ثابت وتحميلها في إطارات ذاكرة فعلية متساوية الحجم، مما يسمح لنظام التشغيل باستخدام ذاكرة غير متجاورة، وتجنب التجزئة الخارجية، والوصول إلى البيانات بشكل أسرع.
ما هو الترحيل في نظام التشغيل؟
الترحيل هي آلية تخزين تسمح لنظام التشغيل باسترجاع العمليات من وحدة التخزين الثانوية إلى الذاكرة الرئيسية على شكل صفحات. في هذه الطريقة، تُقسّم الذاكرة الرئيسية إلى كتل صغيرة ثابتة الحجم من الذاكرة الفعلية، تُسمى إطارات. يُحافظ على حجم الإطار مساويًا لحجم الصفحة لتحقيق أقصى استفادة من الذاكرة الرئيسية وتجنب التجزئة الخارجية. تُستخدم هذه الطريقة للوصول السريع إلى البيانات، وهي مفهوم منطقي.
مثال على الترحيل في نظام التشغيل
لفهم كيفية ربط الصفحات بالإطارات، لنأخذ مثالاً بسيطاً. إذا كان حجم الذاكرة الرئيسية 16 كيلوبايت وحجم الإطار 1 كيلوبايت، فإن الذاكرة الرئيسية تُقسّم إلى مجموعة من 16 إطاراً، حجم كل منها 1 كيلوبايت.
يحتوي النظام على أربع عمليات منفصلة، هي A1 وA2 وA3 وA4، حجم كل منها 4 كيلوبايت. تُقسّم هذه العمليات إلى صفحات، حجم كل منها 1 كيلوبايت، بحيث يستطيع نظام التشغيل تخزين صفحة واحدة في إطار واحد.
في بداية العملية، تظل جميع الإطارات فارغة، لذلك يتم تخزين جميع صفحات العمليات بطريقة متجاورة.
في هذا المثال، يمكنك ملاحظة أن A2 وA4 تنتقلان إلى حالة الانتظار بعد فترة. ونتيجة لذلك، تصبح ثمانية إطارات فارغة، ويمكن تحميل صفحات أخرى في هذه الكتل الفارغة. أما العملية A5، التي يبلغ حجمها 8 صفحات (8 كيلوبايت)، فهي تنتظر في قائمة الانتظار الجاهزة.
يتوفر الآن ثمانية إطارات غير متجاورة في الذاكرة، وتتيح عملية الترحيل مرونة تخزين العملية في مواقع مختلفة. وهذا يسمح لنظام التشغيل بتحميل صفحات العملية A5 بدلاً من A2 وA4.
ما هي حماية الترحيل؟
تُحمى عملية الترحيل بإضافة بت إضافي يُسمى بت الصلاحية/عدم الصلاحية. وتتحقق حماية الذاكرة في الترحيل بربط بتات الحماية بكل صفحة. ترتبط هذه البتات بكل مدخل في جدول الصفحات، وتحدد مستوى الحماية المسموح به في الصفحة المقابلة.
مزايا الترحيل
فيما يلي مزايا استخدام طريقة التصفح:
- إنه سهل الاستخدام إدارة الذاكرة الخوارزمية.
- لا حاجة للتجزئة الخارجية.
- مبادلةping يسهل ذلك بين الصفحات ذات الأحجام المتساوية وإطارات الصفحات.
عيوب الترحيل
فيما يلي عيوب وسلبيات نظام الترقيم:
- قد يتسبب ذلك في تفتت داخلي.
- تستهلك جداول الصفحات ذاكرة إضافية.
- قد يؤدي الترحيل متعدد المستويات إلى زيادة الحمل المرجعي للذاكرة.
ما هو التقسيم؟
يعمل التجزئة بشكل مشابه تقريبًا للترقيم. الفرق الوحيد بينهما هو أن الأجزاء ذات أطوال متغيرة، بينما في طريقة الترقيم، تكون الصفحات ذات حجم ثابت دائمًا.
يتضمن مقطع البرنامج الوظيفة الرئيسية للبرنامج، وهياكل البيانات، ووظائف الأدوات المساعدة، وما إلى ذلك. يحتفظ نظام التشغيل بجدول خريطة المقاطع لجميع العمليات. كما يتضمن قائمة بكتل الذاكرة الحرة، إلى جانب حجمها وأرقام مقاطعها ومواقعها في الذاكرة الرئيسية أو الذاكرة الظاهرية.
مزايا التقسيم
فيما يلي مزايا وفوائد التجزئة:
- يوفر الحماية ضمن القطاعات.
- يمكنك تحقيق المشاركة من خلال جعل الأجزاء تشير إلى عمليات متعددة.
- لا يسبب ذلك تفتتًا داخليًا.
- تستخدم جداول القطاعات ذاكرة أقل من الترحيل.
عيوب التجزئة
فيما يلي سلبيات وعيوب التجزئة:
- في أسلوب التجزئة، تُحمّل العمليات وتُزال من الذاكرة الرئيسية. لذلك، تُقسّم مساحة الذاكرة الحرة إلى أجزاء صغيرة، مما قد يُسبب مشكلة التجزئة الخارجية.
- إنها خوارزمية مكلفة لإدارة الذاكرة.
