Phân trang trong Operating System (OS): Là gì, Ưu điểm, Ví dụ

Ví dụ về phân trang trong hệ điều hành

Ví dụ: nếu kích thước bộ nhớ chính là 16 KB và kích thước Khung là 1 KB. Ở đây, bộ nhớ chính sẽ được chia thành tập hợp 16 khung hình, mỗi khung hình 1 KB.

Có 4 tiến trình riêng biệt trong hệ thống là A1, A2, A3 và A4, mỗi tiến trình có dung lượng 4 KB. Ở đây, tất cả các quy trình được chia thành các trang có kích thước 1 KB mỗi trang để hệ điều hành có thể lưu trữ một trang trong một khung.

Khi bắt đầu quá trình, tất cả các khung vẫn trống để tất cả các trang của quá trình sẽ được lưu trữ theo cách liền kề.

Trong ví dụ này, bạn có thể thấy A2 và A4 được chuyển sang trạng thái chờ sau một thời gian. Do đó, tám khung hình trở nên trống và do đó các trang khác có thể được tải trong khối trống đó. Quá trình A5 có kích thước 8 trang (8 KB) đang chờ trong hàng đợi sẵn sàng.

Trong ví dụ này, bạn có thể thấy rằng có tám khung không liền kề có sẵn trong bộ nhớ và việc phân trang mang lại sự linh hoạt trong việc lưu trữ quy trình ở những nơi khác nhau. Điều này cho phép chúng tôi tải các trang của quy trình A5 thay vì A2 và A4.

Bảo vệ phân trang là gì?

Quá trình phân trang phải được bảo vệ bằng cách sử dụng khái niệm chèn thêm một bit gọi là bit Hợp lệ/Không hợp lệ. Phân trang Bảo vệ bộ nhớ trong phân trang đạt được bằng cách liên kết các bit bảo vệ với mỗi trang. Các bit này được liên kết với mỗi mục trong bảng trang và chỉ định mức bảo vệ trên trang tương ứng.

Ưu điểm của phân trang

Dưới đây là những ưu điểm của việc sử dụng phương pháp Phân trang:

• Dễ sử dụng quản lý bộ nhớ thuật toán
• Không cần phân mảnh bên ngoài
• Việc hoán đổi dễ dàng giữa các trang và khung trang có kích thước bằng nhau.

Nhược điểm của phân trang

Đây là nhược điểm/nhược điểm của Phân trang:

• Có thể gây phân mảnh nội bộ
• Bảng trang tiêu thụ bộ nhớ bổ sung.
• Phân trang đa cấp có thể dẫn đến chi phí tham chiếu bộ nhớ.

Phân khúc là gì?

Phương pháp phân đoạn hoạt động gần giống như phân trang, điểm khác biệt duy nhất giữa hai phương pháp này là các phân đoạn có độ dài thay đổi trong khi đó, ở phương pháp phân trang, các trang luôn có kích thước cố định.

Một phân đoạn chương trình bao gồm chức năng chính của chương trình, cấu trúc dữ liệu, chức năng tiện ích, v.v. HĐH duy trì một bảng bản đồ phân đoạn cho tất cả các quy trình. Nó cũng bao gồm một danh sách các khối bộ nhớ trống cùng với kích thước, số phân đoạn và vị trí bộ nhớ trong bộ nhớ chính hoặc bộ nhớ ảo.

Ưu điểm của phân khúc

Dưới đây là những ưu/lợi ích của Phân khúc

• Cung cấp sự bảo vệ trong các phân khúc
• Bạn có thể đạt được sự chia sẻ theo các phân đoạn tham chiếu nhiều quy trình.
• Không cung cấp phân mảnh nội bộ
• Bảng phân đoạn sử dụng ít bộ nhớ hơn phân trang

Nhược điểm của việc phân khúc

Dưới đây là nhược điểm/nhược điểm của Phân đoạn

• Trong phương pháp phân đoạn, các tiến trình được tải/xóa khỏi bộ nhớ chính. Do đó, không gian bộ nhớ trống bị chia thành nhiều phần nhỏ có thể gây ra vấn đề phân mảnh bên ngoài.
• Thuật toán quản lý bộ nhớ tốn kém

Tổng kết

• Phân trang là một cơ chế lưu trữ cho phép OS để truy xuất các tiến trình từ bộ lưu trữ thứ cấp vào bộ nhớ chính dưới dạng các trang.
• Quá trình phân trang phải được bảo vệ bằng cách sử dụng khái niệm chèn thêm một bit gọi là bit Hợp lệ/Không hợp lệ.
• Ưu điểm lớn nhất của phân trang là dễ sử dụng thuật toán quản lý bộ nhớ
• Phân trang có thể gây ra sự phân mảnh nội bộ
• Phương pháp phân đoạn hoạt động gần giống như phân trang, điểm khác biệt duy nhất giữa hai phương pháp này là các phân đoạn có độ dài thay đổi trong khi đó, ở phương pháp phân trang, các trang luôn có kích thước cố định.
• Bạn có thể đạt được sự chia sẻ theo các phân đoạn tham chiếu nhiều quy trình.
• Phân đoạn là thuật toán quản lý bộ nhớ tốn kém