ความแตกต่างระหว่างเพจจิ้งและการแบ่งส่วน
นาธาเนียล บรูคส์
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเพจจิ้งและการแบ่งส่วนในระบบปฏิบัติการ
- เพจมีขนาดบล็อกคงที่ ในขณะที่เซ็กเมนต์มีขนาดแปรผัน
- ในเพจจิ้ง ฮาร์ดแวร์จะตัดสินใจขนาดเพจ ในขณะที่ผู้ใช้ระบุขนาดเซ็กเมนต์
- เทคนิคการเพจเร็วกว่าสำหรับการเข้าถึงหน่วยความจำ แต่การแบ่งส่วนช้ากว่าวิธีการเพจ
- ในเพจจิ้ง ผู้ใช้เพียงระบุจำนวนเต็มเพียงตัวเดียวเป็นที่อยู่ ในขณะที่การแบ่งส่วนจะมีช่องว่างที่อยู่อิสระจำนวนมาก
- ตารางหน้าจะเก็บข้อมูลหน้า ในขณะที่ตารางการแบ่งส่วนจะเก็บข้อมูลการแบ่งส่วน
ที่นี่ ฉันได้วิเคราะห์ความแตกต่างระหว่างเพจจิ้งและการแบ่งส่วน และจะประเมินข้อดีและข้อเสียอย่างครอบคลุม
เพจจิ้งคืออะไร?
เพจจิ้ง เป็นกลไกการจัดเก็บข้อมูลที่ช่วยให้ระบบปฏิบัติการดึงกระบวนการจากที่เก็บข้อมูลสำรองไปยังหน่วยความจำหลักในรูปแบบของเพจ ในวิธีการเพจจิ้ง หน่วยความจำหลักจะถูกแบ่งออกเป็นบล็อกที่อยู่ทางกายภาพขนาดคงที่ขนาดเล็ก ซึ่งเรียกว่าเฟรม ขนาดของเฟรมควรคงขนาดเท่ากับขนาดเพจเพื่อให้ใช้งานหน่วยความจำหลักได้สูงสุด และเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกแฟรกเมนต์ภายนอก เพจจิ้งใช้เพื่อการเข้าถึงข้อมูลที่รวดเร็วขึ้น และเป็นแนวคิดเชิงตรรกะ
การแบ่งส่วนคืออะไร?
การแบ่งกลุ่ม วิธีการนี้ทำงานคล้ายกับการเพจจิ้งมาก ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างทั้งสองวิธีคือเซ็กเมนต์มีความยาวที่แปรผันได้ ในขณะที่วิธีการเพจจิ้งนั้น เพจจะมีขนาดคงที่เสมอ เซ็กเมนต์ของโปรแกรมประกอบด้วยฟังก์ชันหลักของโปรแกรม โครงสร้างข้อมูล ฟังก์ชันยูทิลิตี้ เป็นต้น ระบบปฏิบัติการจะรักษาตารางแผนที่เซ็กเมนต์สำหรับกระบวนการทั้งหมด นอกจากนี้ยังรวมถึงรายการบล็อกหน่วยความจำว่างพร้อมทั้งขนาด หมายเลขเซ็กเมนต์ และตำแหน่งหน่วยความจำในหน่วยความจำหลัก หรือ หน่วยความจำเสมือน.
ความแตกต่างระหว่างเพจจิ้งและการแบ่งส่วน
จากประสบการณ์ของฉันกับระบบปฏิบัติการ ฉันสังเกตเห็นความแตกต่างระหว่างการแบ่งหน้าและการแบ่งส่วนดังต่อไปนี้:
| ซีเนียร์เลขที่ | เพจจิ้ง | การแบ่งกลุ่ม |
|---|---|---|
| 1. | เพจมีขนาดบล็อกคงที่ | เซ็กเมนต์มีขนาดแปรผัน |
| 2. | อาจนำไปสู่ความแตกแยกภายในได้ | อาจนำไปสู่ความแตกแยกภายนอกได้ |
| 3. | ในเพจจิ้ง ฮาร์ดแวร์จะกำหนดขนาดเพจ | ขนาดเซ็กเมนต์จะถูกระบุโดยผู้ใช้ |
| 4. | พื้นที่ที่อยู่ของกระบวนการแบ่งออกเป็นบล็อกขนาดคงที่ ซึ่งเรียกว่าเพจ | พื้นที่ที่อยู่ของกระบวนการถูกแบ่งออกเป็นบล็อกขนาดต่างๆ ที่เรียกว่าส่วนต่างๆ |
| 5. | เทคนิคการเพจเร็วกว่าสำหรับการเข้าถึงหน่วยความจำ | การแบ่งส่วนช้ากว่าวิธีการแบ่งหน้า |
| 6. | ตารางหน้าเก็บข้อมูลหน้า | ตารางการแบ่งส่วนจะเก็บข้อมูลการแบ่งส่วน |
| 7. | การเพจไม่อำนวยความสะดวกในการแบ่งปันขั้นตอนใดๆ | การแบ่งส่วนช่วยให้สามารถแบ่งปันขั้นตอนต่างๆ ได้ |
| 8. | การเพจล้มเหลวในการแยกแยะและรักษาความปลอดภัยขั้นตอนและข้อมูลแยกกัน | การแบ่งส่วนสามารถใช้เพื่อแยกขั้นตอนและข้อมูลที่ปลอดภัยได้ |
| 9. | พื้นที่ที่อยู่เพจเป็นแบบมิติเดียว | ในการแบ่งส่วน จะมีช่องว่างที่อยู่อิสระจำนวนมาก |
| 10. | ในเพจจิ้ง ผู้ใช้เพียงระบุจำนวนเต็มเพียงตัวเดียวเป็นที่อยู่ ซึ่งจะถูกหารด้วยฮาร์ดแวร์เป็นหมายเลขหน้าและออฟเซ็ต | ในวิธีการแบ่งส่วน ผู้ใช้ระบุที่อยู่เป็นสองปริมาณ 1) หมายเลขส่วน 2) ออฟเซ็ต |
ข้อดีของเพจจิ้ง
ตอนนี้ ให้ฉันแบ่งปันข้อดีของการใช้วิธีการแบ่งหน้า:
- ใช้งานง่าย การจัดการหน่วยความจำ ขั้นตอนวิธี
- ไม่จำเป็นต้องกระจายตัวภายนอก
- การสลับระหว่างเพจที่มีขนาดเท่ากันและเฟรมของเพจทำได้ง่าย
ข้อเสียของเพจจิ้ง
ที่นี่ ฉันสรุปข้อเสียของเพจจิ้ง:
- อาจเกิดการแตกหักภายในได้
- ตารางเพจใช้หน่วยความจำเพิ่มเติม
- เพจจิ้งหลายระดับอาจนำไปสู่การโอเวอร์เฮดการอ้างอิงหน่วยความจำ
ข้อดีของการแบ่งส่วน
จากประสบการณ์ของผม ประโยชน์ของการแบ่งส่วนมีความชัดเจน
- เสนอความคุ้มครองภายในกลุ่ม
- คุณสามารถบรรลุการแบ่งปันโดยการแบ่งส่วนและอ้างอิงกระบวนการต่างๆ
- ไม่เสนอการกระจายตัวภายใน
- ตารางเซ็กเมนต์ใช้หน่วยความจำน้อยกว่าเพจจิ้ง
ข้อเสียของการแบ่งส่วน
นี่คือข้อเสียของการแบ่งส่วนที่ฉันระบุแล้ว
- ในวิธีการแบ่งส่วน กระบวนการจะถูกโหลดหรือลบออกจากหน่วยความจำหลัก ดังนั้นพื้นที่หน่วยความจำว่างจึงถูกแยกออกเป็นชิ้นเล็กๆ ซึ่งอาจสร้างปัญหาการกระจายตัวภายนอกได้
- อัลกอริธึมการจัดการหน่วยความจำราคาแพง
วิธีเลือกระหว่างการแบ่งเพจและการแบ่งส่วน
โดยส่วนตัวฉันพบว่าแม้ว่าเพจจิ้งจะช่วยลดความยุ่งยากในการจัดการหน่วยความจำ แต่การแบ่งเซ็กเมนต์ก็มอบโซลูชันที่ปรับแต่งมาโดยเฉพาะซึ่งจะช่วยปรับปรุงการจัดการกระบวนการ เราควรเลือกตามความต้องการเฉพาะของสภาพแวดล้อมการใช้งาน
