Wprowadzanie stron OperaSystem operacyjny (OS): Co to jest, zalety, przykład
Co to jest stronicowanie w systemie operacyjnym?
Stronicowanie to mechanizm przechowywania, który umożliwia systemowi operacyjnemu pobieranie procesów z pamięci dodatkowej do pamięci głównej w postaci stron. W metodzie stronicowania pamięć główna jest dzielona na małe bloki pamięci fizycznej o stałym rozmiarze, zwane ramkami. Rozmiar ramki powinien być taki sam jak rozmiar strony, aby maksymalnie wykorzystać pamięć główną i uniknąć fragmentacji zewnętrznej. Stronicowanie służy do szybszego dostępu do danych i jest to logiczna koncepcja.
Przykład stronicowania w systemie operacyjnym
Na przykład, jeśli rozmiar pamięci głównej wynosi 16 KB, a rozmiar ramki wynosi 1 KB. Tutaj pamięć główna zostanie podzielona na zbiór 16 klatek po 1 KB każda.
W systemie są 4 oddzielne procesy, tj. A1, A2, A3 i A4 o rozmiarze 4 KB każdy. Tutaj wszystkie procesy są podzielone na strony o rozmiarze 1 KB każda, tak aby system operacyjny mógł przechowywać jedną stronę w jednej ramce.
Na początku procesu wszystkie ramki pozostają puste, dzięki czemu wszystkie strony procesów będą przechowywane w sposób ciągły.
W tym przykładzie widać, że po pewnym czasie A2 i A4 przechodzą w stan oczekiwania. Dlatego osiem ramek staje się pustych i w tych pustych blokach można załadować inne strony. W kolejce oczekują procesy A5 o objętości 8 stron (8 KB).
W tym przykładzie widać, że w pamięci dostępnych jest osiem nieciągłych ramek, a stronicowanie zapewnia elastyczność przechowywania procesu w różnych miejscach. Dzięki temu możemy załadować strony procesu A5 zamiast A2 i A4.
Co to jest ochrona stronicowania?
Proces stronicowania powinien być chroniony poprzez koncepcję wstawienia dodatkowego bitu zwanego bitem ważnym/nieprawidłowym. Stronicowanie Ochronę pamięci podczas stronicowania osiąga się poprzez skojarzenie bitów ochrony z każdą stroną. Bity te są powiązane z każdym wpisem tablicy strony i określają ochronę odpowiedniej strony.
Zalety stronicowania
Oto zalety stosowania metody stronicowania:
- Mudah digunakan zarządzanie pamięcią algorytm
- Nie ma potrzeby fragmentacji zewnętrznej
- Zamiana stron i ramek stron jest łatwa.
Wady stronicowania
Oto wady/wady stronicowania:
- Może powodować fragmentację wewnętrzną
- Tabele stron zużywają dodatkową pamięć.
- Stronicowanie wielopoziomowe może prowadzić do narzutu odniesienia do pamięci.
Co to jest segmentacja?
Metoda segmentacji działa prawie podobnie do stronicowania, jedyną różnicą między nimi jest to, że segmenty mają zmienną długość, podczas gdy w metodzie stronicowania strony mają zawsze stały rozmiar.
Segment programu obejmuje główną funkcję programu, struktury danych, funkcje użytkowe itd. System operacyjny utrzymuje tabelę mapowania segmentów dla wszystkich procesów. Zawiera również listę wolnych bloków pamięci wraz z ich rozmiarem, numerami segmentów i ich lokalizacjami w pamięci głównej lub pamięć wirtualna.
Zalety segmentacji
Oto zalety/korzyści segmentacji
- Oferuj ochronę w ramach segmentów
- Można osiągnąć udostępnianie według segmentów odwołujących się do wielu procesów.
- Nie oferuje fragmentacji wewnętrznej
- Tabele segmentowe zużywają mniej pamięci niż stronicowanie
Wady segmentacji
Oto wady/wady segmentacji
- W metodzie segmentacji procesy są ładowane/usuwane z pamięci głównej. Dlatego wolna przestrzeń pamięci jest dzielona na małe fragmenty, co może powodować problem fragmentacji zewnętrznej
- Kosztowny algorytm zarządzania pamięcią
Podsumowanie
- Stronicowanie to mechanizm przechowywania, który umożliwia OS do pobierania procesów z pamięci dodatkowej do pamięci głównej w postaci stron.
- Proces stronicowania powinien być chroniony poprzez koncepcję wstawienia dodatkowego bitu zwanego bitem ważnym/nieprawidłowym.
- Największą zaletą stronicowania jest to, że jest łatwy w użyciu algorytm zarządzania pamięcią
- Stronicowanie może powodować fragmentację wewnętrzną
- Metoda segmentacji działa prawie podobnie do stronicowania, jedyną różnicą między nimi jest to, że segmenty mają zmienną długość, podczas gdy w metodzie stronicowania strony mają zawsze stały rozmiar.
- Można osiągnąć udostępnianie według segmentów odwołujących się do wielu procesów.
- Segmentacja to kosztowny algorytm zarządzania pamięcią