Пейджинг в Operating System (OS): какво е, предимства, пример

Пример за страниране в OS

Например, ако размерът на основната памет е 16 KB, а размерът на рамката е 1 KB. Тук основната памет ще бъде разделена на колекция от 16 кадъра по 1 KB всеки.

В системата има 4 отделни процеса, които са A1, A2, A3 и A4 от 4 KB всеки. Тук всички процеси са разделени на страници от 1 KB всяка, така че операционната система да може да съхранява една страница в един кадър.

В началото на процеса всички рамки остават празни, така че всички страници на процесите ще се съхраняват в непрекъснат начин.

В този пример можете да видите, че A2 и A4 се преместват в състояние на изчакване след известно време. Следователно осем кадъра стават празни и други страници могат да бъдат заредени в тези празни блокове. Процесът A5 с размер 8 страници (8 KB) чака в опашката за готовност.

В този пример можете да видите, че има осем несвързани кадъра, които са налични в паметта, а странирането предлага гъвкавостта за съхраняване на процеса на различни места. Това ни позволява да зареждаме страниците на процес A5 вместо A2 и A4.

Какво е пейджинг защита?

Процесът на страниране трябва да бъде защитен чрез използване на концепцията за вмъкване на допълнителен бит, наречен Валиден/Невалиден бит. Пейджинг Защитата на паметта при пейджинг се постига чрез свързване на защитни битове с всяка страница. Тези битове са свързани с всеки запис в таблицата на страниците и указват защита на съответната страница.

Предимства на пейджинг

Ето предимствата на използването на метода на пейджинг:

• Лесен за използване управление на паметта алгоритъм
• Няма нужда от външно фрагментиране
• Смяната е лесна между еднакви по размер страници и рамки на страници.

Недостатъци на пейджинг

Ето недостатъците/против на пейджинг:

• Може да причини вътрешна фрагментация
• Таблиците на страниците консумират допълнителна памет.
• Странирането на много нива може да доведе до излишни препратки към паметта.

Какво е сегментиране?

Методът на сегментиране работи почти подобно на странирането, единствената разлика между двата е, че сегментите са с променлива дължина, докато при метода на страниране страниците винаги са с фиксиран размер.

Програмният сегмент включва основната функция на програмата, структурите от данни, помощните функции и т.н. ОС поддържа таблица с карта на сегменти за всички процеси. Той също така включва списък със свободни блокове памет заедно с техния размер, номера на сегменти и местоположенията на паметта в основната памет или виртуална памет.

Предимства на сегментирането

Ето плюсовете/ползите от сегментирането

• Предложете защита в рамките на сегментите
• Можете да постигнете споделяне чрез сегменти, препращащи към множество процеси.
• Не предлага вътрешна фрагментация
• Сегментните таблици използват по-малко памет от странирането

Недостатъци на сегментирането

Ето минусите/недостатъците на сегментирането

• При метода на сегментиране процесите се зареждат/премахват от основната памет. Следователно свободното пространство в паметта е разделено на малки части, което може да създаде проблем с външна фрагментация
• Скъп алгоритъм за управление на паметта

Oбобщение

• Пейджингът е механизъм за съхранение, който позволява OS за извличане на процеси от вторичното хранилище в основната памет под формата на страници.
• Процесът на страниране трябва да бъде защитен чрез използване на концепцията за вмъкване на допълнителен бит, наречен Валиден/Невалиден бит.
• Най-голямото предимство на странирането е, че е лесен за използване алгоритъм за управление на паметта
• Пейджингът може да причини вътрешна фрагментация
• Методът на сегментиране работи почти подобно на странирането, единствената разлика между двата е, че сегментите са с променлива дължина, докато при метода на страниране страниците винаги са с фиксиран размер.
• Можете да постигнете споделяне чрез сегменти, препращащи към множество процеси.
• Сегментирането е скъп алгоритъм за управление на паметта