Що таке пейджинг?
Підкачка - це механізм зберігання, який дозволяє ОС отримувати процеси із вторинного сховища в основну пам’ять у вигляді сторінок. У методі підкачки основна пам’ять ділиться на невеликі блоки фізичної пам’яті фіксованого розміру, які називаються кадрами. Розмір кадру повинен залишатися таким самим, як розмір сторінки, щоб максимально використовувати основну пам'ять та уникати зовнішньої фрагментації. Підкачка використовується для швидшого доступу до даних, і це логічне поняття.
У цьому підручнику з підкачки ви дізнаєтесь:
- Що таке пейджинг?
- Приклад
- Що таке захист підкачки?
- Переваги підкачки
- Недоліки підкачки
- Що таке сегментація?
- Переваги сегментації
- Недоліки сегментації
Приклад
Наприклад, якщо обсяг основної пам'яті становить 16 КБ, а розмір кадру - 1 КБ. Тут основна пам’ять буде розділена на колекцію з 16 кадрів по 1 Кб кожна.
У системі є 4 окремі процеси, які мають формат А1, А2, А3 та А4 по 4 КБ кожен. Тут усі процеси розділені на сторінки по 1 Кб кожна, щоб операційна система могла зберігати одну сторінку в одному кадрі.
На початку процесу всі кадри залишаються порожніми, так що всі сторінки процесів зберігатимуться суміжно.
У цьому прикладі ви можете бачити, що A2 та A4 через деякий час переходять у стан очікування. Отже, вісім кадрів стають порожніми, і тому в ці порожні блоки можна завантажувати інші сторінки. Процес A5 розміром 8 сторінок (8 КБ) чекає в черзі готових.
У цьому прикладі ви можете бачити, що є вісім несуміжних кадрів, які доступні в пам'яті, і підкачка забезпечує гнучкість зберігання процесу в різних місцях. Це дозволяє нам завантажувати сторінки процесу A5 замість A2 і A4.
Що таке захист підкачки?
Процес підкачки слід захистити, використовуючи концепцію вставки додаткового біта, який називається Дійсний / Недійсний біт. Paging Захист пам’яті під пейджингом досягається шляхом пов’язування бітів захисту з кожною сторінкою. Ці біти пов'язані з кожним записом таблиці сторінок і вказують захист на відповідній сторінці.
Переваги підкачки
Ось переваги використання методу підкачки:
- Простий у використанні алгоритм управління пам’яттю
- Немає потреби в зовнішній фрагментації
- Поміняти місцями легко між сторінками однакового розміру та рамками сторінок.
Недоліки підкачки
Ось недоліки / мінуси підкачки:
- Може спричинити внутрішню фрагментацію
- Складний алгоритм управління пам’яттю
- Таблиці сторінок споживають додаткову пам'ять.
- Багаторівнева пейджингова сторінка може призвести до накладних витрат на пам’ять.
Що таке сегментація?
Метод сегментації працює майже так само, як пейджинговий, лише різниця між ними полягає в тому, що сегменти мають змінну довжину, тоді як у методі пейджингових сторінок сторінки завжди мають фіксований розмір.
Сегмент програми включає основну функцію програми, структури даних, функції утиліти тощо. В ОС ведеться таблиця карт сегментів для всіх процесів. Він також включає список вільних блоків пам'яті, а також їх розмір, номери сегментів, а також розташування пам'яті в основній або віртуальній пам'яті.
Переваги методу сегментації
Ось плюси / переваги сегментації
- Запропонуйте захист у межах сегментів
- Ви можете досягти спільного використання за допомогою сегментів, що посилаються на кілька процесів.
- Не пропонує внутрішньої фрагментації
- Таблиці сегментів використовують менше пам'яті, ніж підкачка
Недоліки сегментації
Ось мінуси / недоліки сегментації
- У методі сегментації процеси завантажуються / видаляються з основної пам'яті. Тому вільний простір пам’яті поділяється на невеликі шматочки, що може створити проблему зовнішньої фрагментації
- Дорогий алгоритм управління пам’яттю
Короткий зміст:
- Підкачка - це механізм зберігання, який дозволяє ОС отримувати процеси із вторинного сховища в основну пам’ять у вигляді сторінок.
- Процес підкачки слід захистити, використовуючи концепцію вставки додаткового біта, який називається Дійсний / Недійсний біт.
- Найбільша перевага підкачки - це те, що простий у використанні алгоритм управління пам’яттю
- Підкачка сторінок може спричинити внутрішню фрагментацію
- Метод сегментації працює майже так само, як пейджинговий, лише різниця між ними полягає в тому, що сегменти мають змінну довжину, тоді як у методі пейджингових сторінок сторінки завжди мають фіксований розмір.
- Ви можете досягти спільного використання за допомогою сегментів, що посилаються на кілька процесів.
- Сегментація - це дорогий алгоритм управління пам’яттю