Lapozás Operating System (OS): Mi az, Előnyök, Példa
Nathaniel Brooks
⚡ Okos összefoglaló
A lapozás egy memóriakezelési technika, amely fix méretű oldalakon tárolja a folyamatokat, és azonos méretű fizikai memóriakeretekbe tölti be őket, lehetővé téve az operációs rendszer számára a nem összefüggő memória használatát, a külső fragmentáció elkerülését és az adatok gyorsabb elérését.
Mi az a lapozás az operációs rendszerben?
személyhívó egy olyan tárolási mechanizmus, amely lehetővé teszi az operációs rendszer számára, hogy folyamatokat kérjen le a másodlagos tárolóból a főmemóriába lapok formájában. A lapozási módszer során a főmemóriát kis, fix méretű fizikai memóriablokkokra osztják, amelyeket kereteknek neveznek. A keret méretét megegyezően tartják az oldal méretével, hogy a főmemória maximális kihasználtságát elérjék és elkerüljék a külső fragmentációt. A lapozást az adatok gyorsabb eléréséhez használják, és ez egy logikus koncepció.
Példa lapozásra az operációs rendszerben
Annak megértéséhez, hogyan felelnek meg az oldalak a kereteknek, vegyünk egy egyszerű példát. Ha a fő memória mérete 16 KB, a keret mérete pedig 1 KB, akkor a fő memória 16 darab, egyenként 1 KB méretű keretre van osztva.
A rendszerben 4 különálló folyamat található, az A1, A2, A3 és A4, mindegyik 4 KB méretű. Itt az összes folyamat 1 KB-os oldalakra van osztva, így az operációs rendszer egy oldalt tud tárolni egy keretben.
A folyamat elején az összes keret üres marad, így a folyamatok összes oldala összefüggő módon tárolódik.
Ebben a példában látható, hogy az A2 és A4 egy idő után várakozó állapotba kerül. Ezért nyolc keret üressé válik, és más oldalak tölthetők be ezekbe az üres blokkokba. Az A5 folyamat, amelynek mérete 8 oldal (8 KB), a készenléti sorban várakozik.
Most nyolc nem összefüggő keret érhető el a memóriában, és a lapozás rugalmasságot kínál a folyamatok különböző helyeken történő tárolásában. Ez lehetővé teszi az operációs rendszer számára, hogy az A5 folyamat oldalait töltse be az A2 és A4 helyett.
Mi az a személyhívó védelem?
A lapozási folyamatot egy további bit, az érvényes/érvénytelen bit beszúrásával védik. A lapozás során a memóriavédelmet úgy érik el, hogy minden oldalhoz védelmi biteket rendelnek. Ezek a bitek minden oldaltábla-bejegyzéshez tartoznak, és meghatározzák a megfelelő oldalon engedélyezett védelmet.
A lapozás előnyei
Íme a lapozási módszer használatának előnyei:
- Ez egy könnyen használható memóriakezelés algoritmus.
- Nincs szükség külső fragmentációra.
- Csereping egyszerű az azonos méretű oldalak és az oldalkeretek között.
A lapozás hátrányai
Íme a lapozás hátrányai és hátrányai:
- Belső széttöredezést okozhat.
- Az oldaltáblázatok több memóriát fogyasztanak.
- A többszintű lapozás memóriareferencia-többlethez vezethet.
Mi az a szegmentálás?
A szegmentálás szinte hasonlóan működik, mint a lapozás. Az egyetlen különbség a kettő között, hogy a szegmensek változó hosszúságúak, míg a lapozási módszerben az oldalak mindig fix méretűek.
Egy programszegmens tartalmazza a program fő függvényét, adatszerkezeteit, segédfüggvényeit és így tovább. Az operációs rendszer egy szegmenstérkép-táblázatot tart fenn az összes folyamathoz. Tartalmazza továbbá a szabad memóriablokkok listáját, méretükkel, szegmensszámukkal és a főmemóriában vagy a memóriában elfoglalt helyükkel együtt. virtuális memória.
A szegmentálás előnyei
Íme a szegmentálás előnyei és hátrányai:
- Védelmet nyújt a szegmenseken belül.
- A megosztást úgy érheted el, hogy a szegmensek több folyamatra hivatkoznak.
- Nem okoz belső széttöredezést.
- A szegmenstáblázatok kevesebb memóriát használnak, mint a lapozás.
A szegmentálás hátrányai
Íme a szegmentálás hátrányai és hátrányai:
- A szegmentálási módszerben a folyamatok betöltődnek és eltávolításra kerülnek a főmemóriából. Ezért a szabad memóriaterület apró darabokra oszlik, ami külső fragmentációt okozhat.
- Ez egy költséges memóriakezelési algoritmus.
