Σελιδοποίηση Operating System (OS): Τι είναι, Πλεονεκτήματα, Παράδειγμα

Παράδειγμα σελιδοποίησης στο λειτουργικό σύστημα

Για παράδειγμα, εάν το μέγεθος της κύριας μνήμης είναι 16 KB και το μέγεθος καρέ είναι 1 KB. Εδώ, η κύρια μνήμη θα χωριστεί στη συλλογή των 16 καρέ του 1 KB το καθένα.

Υπάρχουν 4 ξεχωριστές διαδικασίες στο σύστημα που είναι A1, A2, A3 και A4 των 4 KB η καθεμία. Εδώ, όλες οι διεργασίες χωρίζονται σε σελίδες του 1 KB η καθεμία, έτσι ώστε το λειτουργικό σύστημα να μπορεί να αποθηκεύσει μία σελίδα σε ένα πλαίσιο.

Στην αρχή της διαδικασίας, όλα τα πλαίσια παραμένουν άδεια, έτσι ώστε όλες οι σελίδες των διεργασιών να αποθηκεύονται με συνεχόμενο τρόπο.

Σε αυτό το παράδειγμα μπορείτε να δείτε ότι τα Α2 και Α4 μεταφέρονται σε κατάσταση αναμονής μετά από κάποιο χρονικό διάστημα. Επομένως, οκτώ πλαίσια γίνονται άδεια και έτσι μπορούν να φορτωθούν άλλες σελίδες σε αυτά τα κενά μπλοκ. Η διαδικασία A5 μεγέθους 8 σελίδων (8 KB) περιμένει στην ουρά ετοιμότητας.

Σε αυτό το παράδειγμα, μπορείτε να δείτε ότι υπάρχουν οκτώ μη συνεχόμενα πλαίσια που είναι διαθέσιμα στη μνήμη και η σελιδοποίηση προσφέρει την ευελιξία αποθήκευσης της διαδικασίας σε διαφορετικά σημεία. Αυτό μας επιτρέπει να φορτώνουμε τις σελίδες της διαδικασίας A5 αντί για A2 και A4.

Τι είναι η προστασία σελιδοποίησης;

Η διαδικασία σελιδοποίησης θα πρέπει να προστατεύεται χρησιμοποιώντας την έννοια της εισαγωγής ενός πρόσθετου bit που ονομάζεται Valid/Invalid bit. Paging Η προστασία της μνήμης στη σελιδοποίηση επιτυγχάνεται με τη συσχέτιση των bits προστασίας με κάθε σελίδα. Αυτά τα bit συσχετίζονται με κάθε καταχώρηση πίνακα σελίδων και καθορίζουν προστασία στην αντίστοιχη σελίδα.

Πλεονεκτήματα της σελιδοποίησης

Ακολουθούν τα πλεονεκτήματα της χρήσης της μεθόδου σελιδοποίησης:

• Εύχρηστος Διαχείριση μνήμης αλγόριθμος
• Δεν χρειάζεται εξωτερικό Fragmentation
• Η εναλλαγή είναι εύκολη μεταξύ σελίδων ίδιου μεγέθους και πλαισίων σελίδας.

Μειονεκτήματα της σελιδοποίησης

Εδώ, είναι τα μειονεκτήματα/τα μειονεκτήματα της σελιδοποίησης:

• Μπορεί να προκαλέσει εσωτερικό κατακερματισμό
• Οι πίνακες σελίδων καταναλώνουν πρόσθετη μνήμη.
• Η σελιδοποίηση πολλαπλών επιπέδων μπορεί να οδηγήσει σε επιβάρυνση αναφοράς μνήμης.

Τι είναι η τμηματοποίηση;

Η μέθοδος τμηματοποίησης λειτουργεί σχεδόν παρόμοια με τη σελιδοποίηση, η μόνη διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότι τα τμήματα έχουν μεταβλητό μήκος ενώ, στη μέθοδο σελιδοποίησης, οι σελίδες έχουν πάντα σταθερό μέγεθος.

Ένα τμήμα προγράμματος περιλαμβάνει την κύρια λειτουργία του προγράμματος, δομές δεδομένων, βοηθητικές συναρτήσεις κ.λπ. Το λειτουργικό σύστημα διατηρεί έναν πίνακα χάρτη τμημάτων για όλες τις διεργασίες. Περιλαμβάνει επίσης μια λίστα με μπλοκ ελεύθερης μνήμης μαζί με το μέγεθός της, τους αριθμούς τμημάτων και τις θέσεις της μνήμης στην κύρια μνήμη ή εικονική μνήμη.

Πλεονεκτήματα της Τμηματοποίησης

Εδώ, είναι τα πλεονεκτήματα/πλεονεκτήματα της Τμηματοποίησης

• Προσφέρετε προστασία εντός των τμημάτων
• Μπορείτε να επιτύχετε κοινή χρήση με τμήματα που αναφέρονται σε πολλές διεργασίες.
• Δεν προσφέρει εσωτερικό κατακερματισμό
• Οι πίνακες τμημάτων χρησιμοποιούν λιγότερη μνήμη από τη σελιδοποίηση

Μειονεκτήματα της Τμηματοποίησης

Ακολουθούν τα μειονεκτήματα/μειονεκτήματα της Τμηματοποίησης

• Στη μέθοδο τμηματοποίησης, οι διεργασίες φορτώνονται/αφαιρούνται από την κύρια μνήμη. Επομένως, ο ελεύθερος χώρος μνήμης χωρίζεται σε μικρά κομμάτια που μπορεί να δημιουργήσουν πρόβλημα εξωτερικού κατακερματισμού
• Δαπανηρός αλγόριθμος διαχείρισης μνήμης

Περίληψη

• Η σελιδοποίηση είναι ένας μηχανισμός αποθήκευσης που επιτρέπει OS για ανάκτηση διεργασιών από τη δευτερεύουσα αποθήκευση στην κύρια μνήμη με τη μορφή σελίδων.
• Η διαδικασία σελιδοποίησης θα πρέπει να προστατεύεται χρησιμοποιώντας την έννοια της εισαγωγής ενός πρόσθετου bit που ονομάζεται Valid/Invalid bit.
• Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της σελιδοποίησης είναι ότι είναι εύκολο στη χρήση του αλγόριθμου διαχείρισης μνήμης
• Η σελιδοποίηση μπορεί να προκαλέσει εσωτερικό κατακερματισμό
• Η μέθοδος τμηματοποίησης λειτουργεί σχεδόν παρόμοια με τη σελιδοποίηση, η μόνη διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότι τα τμήματα έχουν μεταβλητό μήκος ενώ, στη μέθοδο σελιδοποίησης, οι σελίδες έχουν πάντα σταθερό μέγεθος.
• Μπορείτε να επιτύχετε κοινή χρήση με τμήματα που αναφέρονται σε πολλές διεργασίες.
• Η τμηματοποίηση είναι δαπανηρός αλγόριθμος διαχείρισης μνήμης