Różnica między stronicowaniem a segmentacją
Nathaniela Brooksa
Kluczowa różnica między stronicowaniem a segmentacją w systemie operacyjnym
- Strona ma stały rozmiar bloku, natomiast segment ma zmienny rozmiar.
- W przypadku stronicowania sprzęt decyduje o rozmiarze strony, natomiast rozmiar segmentu jest określany przez użytkownika.
- Technika stronicowania zapewnia szybszy dostęp do pamięci, ale segmentacja jest wolniejsza niż metoda stronicowania.
- W przypadku stronicowania użytkownik podaje jako adres tylko jedną liczbę całkowitą, podczas gdy w przypadku segmentacji dostępnych jest wiele niezależnych przestrzeni adresowych.
- Tabela stron przechowuje dane strony, podczas gdy tabela segmentacji przechowuje dane segmentacji.
Tutaj przeanalizowałem różnicę między stronicowaniem a segmentacją i kompleksowo ocenię ich zalety i wady.
Co to jest stronicowanie?
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 adresu fizycznego 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.
Co to jest segmentacja?
Segmentacja Metoda działa niemal 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 narzędziowe itp. System operacyjny utrzymuje tabelę mapowania segmentów dla wszystkich procesów. Obejmuje ona również listę wolnych bloków pamięci wraz z ich rozmiarem, numerami segmentów i lokalizacjami pamięci w pamięci głównej lub pamięć wirtualna.
Różnica między stronicowaniem a segmentacją
W moim doświadczeniu z systemami operacyjnymi zaobserwowałem następujące różnice między stronicowaniem a segmentacją:
| Sr. No. | Stronicowanie | Segmentacja |
|---|---|---|
| 1. | Strona ma stały rozmiar bloku. | Segment ma zmienny rozmiar. |
| 2. | Może to prowadzić do wewnętrznej fragmentacji. | Może to prowadzić do fragmentacji zewnętrznej. |
| 3. | W przypadku stronicowania o rozmiarze strony decyduje sprzęt. | Rozmiar segmentu określa użytkownik. |
| 4. | Przestrzeń adresowa procesu jest podzielona na bloki o stałym rozmiarze, zwane stronami. | Przestrzeń adresowa procesu jest podzielona na bloki o różnej wielkości zwane sekcjami. |
| 5. | Technika stronicowania zapewnia szybszy dostęp do pamięci. | Segmentacja jest wolniejsza niż metoda stronicowania. |
| 6. | Tabela stron przechowuje dane strony | Tabela segmentacji przechowuje dane segmentacji. |
| 7. | Stronicowanie nie ułatwia udostępniania procedur. | Segmentacja pozwala na współdzielenie procedur. |
| 8. | Stronicowanie nie rozróżnia i nie zabezpiecza oddzielnie procedur i danych. | Segmentację można zastosować do oddzielenia bezpiecznych procedur i danych. |
| 9. | Przestrzeń adresowa stronicowania jest jednowymiarowa | W segmentacji występuje dostępność wielu niezależnych przestrzeni adresowych |
| 10. | W trybie stronicowania użytkownik podaje jako adres pojedynczą liczbę całkowitą, która jest dzielona sprzętowo na numer strony i przesunięcie. | W metodzie segmentacji użytkownik podaje adres w dwóch ilościach 1) numer segmentu 2) przesunięcie. |
Zalety stronicowania
Teraz podzielę się zaletami stosowania metody stronicowania:
- Mudah digunakan zarządzanie pamięcią algorytm
- Nie ma potrzeby fragmentacji zewnętrznej
- Zamiana stron i ramek stron jest łatwa.
Wady stronicowania
Tutaj przedstawiam wady stronicowania:
- Może powodować wewnętrzną fragmentację
- Tabele stron zużywają dodatkową pamięć.
- Stronicowanie wielopoziomowe może prowadzić do narzutu odniesienia do pamięci.
Zalety segmentacji
Z mojego doświadczenia wynika, że korzyści płynące z segmentacji są oczywiste.
- Oferuj ochronę w ramach segmentów
- Udostępnianie można osiągnąć poprzez segmentację i odwoływanie się do wielu procesów.
- Nie oferuje fragmentacji wewnętrznej
- Tabele segmentowe zużywają mniej pamięci niż stronicowanie
Wady segmentacji
Oto wady segmentacji, które zidentyfikowałem.
- W metodzie segmentacji procesy są ładowane lub usuwane z pamięci głównej. Dlatego wolna przestrzeń pamięci jest dzielona na małe fragmenty, co może powodować problem fragmentacji zewnętrznej
- Kosztowny algorytm zarządzania pamięcią
Jak wybrać pomiędzy stronicowaniem a segmentacją
Osobiście odkryłem, że chociaż stronicowanie upraszcza zarządzanie pamięcią, segmentacja zapewnia dostosowane do indywidualnych potrzeb rozwiązania, które usprawniają zarządzanie procesami. Dobór powinniśmy kierować się konkretnymi potrzebami środowiska aplikacji.
