Paging in OperaSistemul de operare (OS): Ce este, Avantaje, Exemplu

Ce este paginarea în sistemul de operare?

Paginarea este un mecanism de stocare care permite sistemului de operare să preia procese din memoria secundară în memoria principală sub formă de pagini. În metoda de paginare, memoria principală este împărțită în blocuri mici de memorie fizică cu dimensiuni fixe, numite cadre. Dimensiunea unui cadru este menținută la fel ca cea a unei pagini pentru a obține o utilizare maximă a memoriei principale și pentru a evita fragmentarea externă. Paginarea este utilizată pentru un acces mai rapid la date și este un concept logic.

Exemplu de paginare în sistemul de operare

Pentru a înțelege cum se mapează paginile la cadre, luați în considerare un exemplu simplu. Dacă dimensiunea memoriei principale este de 16 KB și dimensiunea cadrului este de 1 KB, atunci memoria principală este împărțită într-o colecție de 16 cadre de câte 1 KB fiecare.

Există 4 procese separate în sistem, și anume A1, A2, A3 și A4, de câte 4 KB fiecare. Aici, toate procesele sunt împărțite în pagini de câte 1 KB fiecare, astfel încât sistemul de operare să poată stoca o pagină într-un singur cadru.

La începutul procesului, toate cadrele rămân goale, astfel încât toate paginile proceselor sunt stocate într-un mod contiguu.

În acest exemplu, puteți observa că blocurile A2 și A4 sunt mutate în starea de așteptare după un anumit timp. Prin urmare, opt cadre devin goale, iar alte pagini pot fi încărcate în acele blocuri goale. Procesul A5, de dimensiunea a 8 pagini (8 KB), așteaptă în coada de așteptare.

Acum există opt cadre necontigue disponibile în memorie, iar paginarea oferă flexibilitatea stocării procesului în locuri diferite. Acest lucru permite sistemului de operare să încarce paginile procesului A5 în locul paginilor A2 și A4.

Ce este Paging Protection?

Procesul de paginare este protejat prin inserarea unui bit suplimentar numit bit valid/invalid. Protecția memoriei în paginare se realizează prin asocierea biților de protecție cu fiecare pagină. Acești biți sunt asociați cu fiecare intrare din tabelul de pagini și specifică protecția permisă pe pagina corespunzătoare.

Avantajele Paging-ului

Iată avantajele utilizării metodei de paginare:

• Este un ușor de utilizat gestionarea memoriei algoritm.
• Nu este nevoie de fragmentare externă.
• Schimbaping este ușor să comutați între pagini de dimensiuni egale și cadre de pagină.

Dezavantajele Paging-ului

Iată dezavantajele și dezavantajele paginației:

• Poate cauza fragmentare internă.
• Tabelele de pagini consumă memorie suplimentară.
• Paginarea pe mai multe niveluri poate duce la supraîncărcarea referințelor de memorie.

Ce este Segmentarea?

Segmentarea funcționează aproape similar cu paginarea. Singura diferență dintre cele două este că segmentele au lungime variabilă, în timp ce în metoda de paginare, paginile au întotdeauna dimensiune fixă.

Un segment de program include funcția principală a programului, structurile de date, funcțiile utilitare și așa mai departe. Sistemul de operare menține un tabel cu harta segmentelor pentru toate procesele. De asemenea, include o listă de blocuri de memorie libere, împreună cu dimensiunea lor, numerele segmentelor și locațiile de memorie în memoria principală sau memorie virtuala.

Avantajele Segmentării

Iată avantajele și beneficiile segmentării:

• Oferă protecție în cadrul segmentelor.
• Puteți realiza partajarea prin utilizarea unor segmente care fac referire la mai multe procese.
• Nu provoacă fragmentare internă.
• Tabelele de segmente utilizează mai puțină memorie decât paginarea.

Dezavantajele segmentării

Iată dezavantajele și dezavantajele segmentării:

• În metoda de segmentare, procesele sunt încărcate și eliminate din memoria principală. Prin urmare, spațiul liber de memorie este separat în bucăți mici, ceea ce poate crea o problemă de fragmentare externă.
• Este un algoritm costisitor de gestionare a memoriei.

Întrebări frecvente