पेजिंग इन Operaटिंग सिस्टम (OS): क्या है, फायदे, उदाहरण

ऑपरेटिंग सिस्टम में पेजिंग क्या है?

पृष्ठन एक स्टोरेज मैकेनिज्म है जो ओएस को सेकेंडरी स्टोरेज से प्रोसेस को पेज के रूप में मेन मेमोरी में लाने की अनुमति देता है। पेजिंग विधि में, मेन मेमोरी को फिजिकल मेमोरी के छोटे-छोटे निश्चित आकार के ब्लॉक में विभाजित किया जाता है, जिसे फ्रेम कहा जाता है। मेन मेमोरी का अधिकतम उपयोग करने और बाहरी विखंडन से बचने के लिए फ्रेम का आकार पेज के समान ही रखा जाना चाहिए। पेजिंग का उपयोग डेटा तक तेजी से पहुँचने के लिए किया जाता है, और यह एक तार्किक अवधारणा है।

ओएस में पेजिंग का उदाहरण

उदाहरण के लिए, यदि मुख्य मेमोरी का आकार 16 KB है और फ़्रेम का आकार 1 KB है। यहाँ, मुख्य मेमोरी को 16 KB प्रत्येक के 1 फ़्रेम के संग्रह में विभाजित किया जाएगा।

सिस्टम में 4 अलग-अलग प्रक्रियाएँ हैं, अर्थात् A1, A2, A3 और A4, जिनमें से प्रत्येक का आकार 4 KB है। यहाँ, सभी प्रक्रियाओं को 1 KB के पृष्ठों में विभाजित किया गया है, ताकि ऑपरेटिंग सिस्टम एक पृष्ठ को एक फ्रेम में संग्रहीत कर सके।

प्रक्रिया की शुरुआत में, सभी फ्रेम खाली रहते हैं ताकि प्रक्रियाओं के सभी पृष्ठ सन्निहित तरीके से संग्रहीत हो जाएं।

ओएस में पेजिंग का उदाहरण

इस उदाहरण में आप देख सकते हैं कि A2 और A4 कुछ समय बाद प्रतीक्षा अवस्था में चले जाते हैं। इसलिए, आठ फ़्रेम खाली हो जाते हैं, और इसलिए उस खाली ब्लॉक में अन्य पृष्ठ लोड किए जा सकते हैं। 5 पृष्ठों (8 KB) के आकार की प्रक्रिया A8 तैयार कतार में प्रतीक्षा कर रही है।

ओएस में पेजिंग का उदाहरण

इस उदाहरण में, आप देख सकते हैं कि मेमोरी में आठ गैर-सन्निहित फ़्रेम उपलब्ध हैं, और पेजिंग प्रक्रिया को अलग-अलग स्थानों पर संग्रहीत करने की सुविधा प्रदान करता है। यह हमें A5 और A2 के बजाय प्रक्रिया A4 के पेज लोड करने की अनुमति देता है।

पेजिंग सुरक्षा क्या है?

पेजिंग प्रक्रिया को वैध/अमान्य बिट नामक अतिरिक्त बिट के सम्मिलन की अवधारणा का उपयोग करके संरक्षित किया जाना चाहिए। पेजिंग में पेजिंग मेमोरी सुरक्षा प्रत्येक पृष्ठ के साथ सुरक्षा बिट्स को जोड़कर प्राप्त की जाती है। ये बिट्स प्रत्येक पेज टेबल प्रविष्टि से जुड़े होते हैं और संबंधित पृष्ठ पर सुरक्षा निर्दिष्ट करते हैं।

पेजिंग के लाभ

पेजिंग विधि का उपयोग करने के लाभ इस प्रकार हैं:

  • उपयोग करना आसान स्मृति प्रबंधन कलन विधि
  • बाह्य विखंडन की कोई आवश्यकता नहीं
  • समान आकार के पृष्ठों और पृष्ठ फ़्रेमों के बीच अदला-बदली करना आसान है।

पेजिंग के नुकसान

पेजिंग के कुछ नुकसान/कमियां इस प्रकार हैं:

  • आंतरिक विखंडन का कारण हो सकता है
  • पृष्ठ तालिकाएं अतिरिक्त मेमोरी का उपभोग करती हैं।
  • बहु-स्तरीय पेजिंग से मेमोरी संदर्भ ओवरहेड हो सकता है।

सेगमेंटेशन क्या है?

सेगमेंटेशन विधि पेजिंग के लगभग समान ही कार्य करती है, दोनों में एकमात्र अंतर यह है कि सेगमेंट परिवर्तनीय लंबाई के होते हैं, जबकि पेजिंग विधि में पेज हमेशा निश्चित आकार के होते हैं।

प्रोग्राम सेगमेंट में प्रोग्राम का मुख्य फ़ंक्शन, डेटा संरचना, उपयोगिता फ़ंक्शन आदि शामिल होते हैं। OS सभी प्रक्रियाओं के लिए एक सेगमेंट मैप टेबल बनाए रखता है। इसमें मुख्य मेमोरी या मेमोरी में इसके आकार, सेगमेंट नंबर और मेमोरी लोकेशन के साथ-साथ फ्री मेमोरी ब्लॉक की सूची भी शामिल होती है। आभासी स्मृति.

विभाजन के लाभ

यहाँ, विभाजन के पक्ष/लाभ हैं

  • खंडों के भीतर सुरक्षा प्रदान करें
  • आप एकाधिक प्रक्रियाओं को संदर्भित करने वाले खंडों द्वारा साझाकरण प्राप्त कर सकते हैं।
  • आंतरिक विखंडन प्रदान नहीं करता
  • सेगमेंट टेबल पेजिंग की तुलना में कम मेमोरी का उपयोग करते हैं

विभाजन के नुकसान

यहाँ विभाजन के नुकसान/खामियाँ हैं

  • सेगमेंटेशन विधि में, प्रक्रियाओं को मुख्य मेमोरी से लोड/हटा दिया जाता है। इसलिए, खाली मेमोरी स्पेस को छोटे-छोटे टुकड़ों में विभाजित कर दिया जाता है, जिससे बाहरी विखंडन की समस्या उत्पन्न हो सकती है
  • महँगा मेमोरी प्रबंधन एल्गोरिदम

सारांश

  • पेजिंग एक भंडारण तंत्र है जो OS द्वितीयक भंडारण से प्रक्रियाओं को पृष्ठों के रूप में मुख्य मेमोरी में पुनः प्राप्त करना।
  • पेजिंग प्रक्रिया को वैध/अवैध बिट नामक अतिरिक्त बिट के सम्मिलन की अवधारणा का उपयोग करके संरक्षित किया जाना चाहिए।
  • पेजिंग का सबसे बड़ा लाभ यह है कि इसमें मेमोरी प्रबंधन एल्गोरिदम का उपयोग करना आसान है
  • पेजिंग के कारण आंतरिक विखंडन हो सकता है
  • सेगमेंटेशन विधि पेजिंग के लगभग समान ही कार्य करती है, दोनों में एकमात्र अंतर यह है कि सेगमेंट परिवर्तनीय लंबाई के होते हैं, जबकि पेजिंग विधि में पेज हमेशा निश्चित आकार के होते हैं।
  • आप एकाधिक प्रक्रियाओं को संदर्भित करने वाले खंडों द्वारा साझाकरण प्राप्त कर सकते हैं।
  • सेगमेंटेशन महंगा मेमोरी प्रबंधन एल्गोरिदम है