운영 체제(OS)의 페이징: 정의, 장점, 예

OS에서 페이징이란 무엇입니까?

페이징 OS가 보조 저장소의 프로세스를 페이지 형태로 주 메모리로 검색할 수 있도록 하는 저장소 메커니즘입니다. 페이징 방법에서 주 메모리는 프레임이라고 하는 작은 고정 크기의 물리적 메모리 블록으로 나뉩니다. 메인 메모리를 최대한 활용하고 외부 조각화를 방지하려면 프레임 크기를 페이지 크기와 동일하게 유지해야 합니다. 페이징은 데이터에 더 빠르게 액세스하기 위해 사용되며 논리적인 개념입니다.

OS의 페이징 예

예를 들어, 주 메모리 크기가 16KB이고 프레임 크기가 1KB인 경우. 여기서 메인 메모리는 각각 16KB의 프레임 1개로 나누어집니다.

시스템에는 각각 4KB의 A1, A2, A3 및 A4인 4개의 개별 프로세스가 있습니다. 여기서 모든 프로세스는 운영체제가 한 프레임에 한 페이지를 저장할 수 있도록 각각 1KB의 페이지로 나누어진다.

프로세스가 시작될 때 프로세스의 모든 페이지가 연속적으로 저장되도록 모든 프레임은 비어 있습니다.

OS의 페이징 예

이 예에서는 A2와 A4가 일정 시간 후에 대기 상태로 전환되는 것을 볼 수 있습니다. 따라서 5개의 프레임이 비어 있게 되므로 해당 빈 블록에 다른 페이지를 로드할 수 있습니다. 크기가 8페이지(8KB)인 프로세스 AXNUMX가 준비 대기열에서 기다리고 있습니다.

OS의 페이징 예

이 예에서는 메모리에서 사용할 수 있는 5개의 비연속 프레임이 있고 페이징은 프로세스를 다른 위치에 저장할 수 있는 유연성을 제공한다는 것을 알 수 있습니다. 이를 통해 A2 및 A4 대신 프로세스 AXNUMX의 페이지를 로드할 수 있습니다.

페이징 보호란 무엇입니까?

페이징 프로세스는 유효/무효 비트라는 추가 비트 삽입 개념을 사용하여 보호되어야 합니다. 페이징 페이징의 메모리 보호는 보호 비트를 각 페이지와 연결하여 달성됩니다. 이 비트는 각 페이지 테이블 항목과 연관되어 있으며 해당 페이지에 대한 보호를 지정합니다.

페이징의 장점

페이징 방법을 사용하면 다음과 같은 이점이 있습니다.

  • 쉬운 사용 메모리 관리 연산
  • 외부 조각화가 필요하지 않습니다.
  • 동일한 크기의 페이지와 페이지 프레임 간의 교환이 쉽습니다.

페이징의 단점

다음은 페이징의 단점/단점입니다.

  • 내부 조각화를 일으킬 수 있음
  • 페이지 테이블은 추가 메모리를 소비합니다.
  • 다중 레벨 페이징으로 인해 메모리 참조 오버헤드가 발생할 수 있습니다.

세분화 란 무엇입니까?

분할 방법은 페이징과 거의 유사하게 작동하지만 둘 사이의 차이점은 세그먼트가 가변 길이인 반면 페이징 방법에서는 페이지가 항상 고정 크기라는 것입니다.

프로그램 세그먼트에는 프로그램의 주요 기능, 데이터 구조, 유틸리티 기능 등이 포함됩니다. OS는 모든 프로세스에 대한 세그먼트 맵 테이블을 유지 관리합니다. 또한 크기, 세그먼트 번호 및 주 메모리의 메모리 위치와 함께 사용 가능한 메모리 블록 목록도 포함됩니다. 가상 메모리.

분할의 장점

세분화의 장점/이점은 다음과 같습니다.

  • 세그먼트 내에서 보호 제공
  • 여러 프로세스를 참조하는 세그먼트를 통해 공유를 달성할 수 있습니다.
  • 내부 단편화를 제공하지 않음
  • 세그먼트 테이블은 페이징보다 적은 메모리를 사용합니다.

분할의 단점

세분화의 단점/단점은 다음과 같습니다.

  • 분할 방식에서는 프로세스가 주 메모리에 로드/제거됩니다. 따라서 여유 메모리 공간이 작은 조각으로 분리되어 외부 조각화 문제가 발생할 수 있습니다.
  • 비용이 많이 드는 메모리 관리 알고리즘

요약

  • 페이징은 다음을 허용하는 저장 메커니즘입니다. OS 보조 저장소의 프로세스를 페이지 형태로 주 메모리로 검색합니다.
  • 페이징 프로세스는 유효/무효 비트라는 추가 비트 삽입 개념을 사용하여 보호되어야 합니다.
  • 페이징의 가장 큰 장점은 메모리 관리 알고리즘을 사용하기 쉽다는 점이다.
  • 페이징으로 인해 내부 조각화가 발생할 수 있음
  • 분할 방법은 페이징과 거의 유사하게 작동하지만 둘 사이의 차이점은 세그먼트가 가변 길이인 반면 페이징 방법에서는 페이지가 항상 고정 크기라는 것입니다.
  • 여러 프로세스를 참조하는 세그먼트를 통해 공유를 달성할 수 있습니다.
  • 분할은 비용이 많이 드는 메모리 관리 알고리즘입니다.