操作系统中分页

什么是分页?

分页是一种存储机制,它允许OS以页面的形式将辅助存储中的进程检索到主存储器中。在分页方法中,主内存被划分为固定大小的物理内存小块,称为帧。帧的大小应与页面的大小保持相同,以最大程度地利用主内存并避免外部碎片。分页用于更快地访问数据,这是一个逻辑概念。

例如,如果主内存大小为16 KB,帧大小为1 KB。在这里,主存储器将被分为16个帧,每个1 KB的集合。

系统中有4个单独的进程,分别是4 KB的A1,A2,A3和A4。在这里,所有进程都被分成每个1 KB的页面,以便操作系统可以在一帧中存储一页。

在过程开始时,所有框架都保持为空,因此将以连续的方式存储过程的所有页面。

在此示例中,您可以看到一段时间后A2和A4移到了等待状态。因此,八个帧变为空,因此可以在该空块中加载其他页面。大小为8页(8 KB)的进程A5在就绪队列中等待。

在此示例中,您可以看到内存中有八个不连续的帧,并且分页提供了将进程存储在不同位置的灵活性。这使我们可以加载进程A5的页面,而不是A2和A4。

什么是寻呼保护?

分页过程应使用插入称为有效/无效位的附加位的概念来保护。分页通过将保护位与每个页面相关联来实现分页中的内存保护。这些位与每个页面表条目相关联,并在相应页面上指定保护。

分页的优点

这里是使用分页方法的优点:

  • 易于使用的内存管理算法
  • 无需外部碎片
  • 在大小相等的页面和页面框架之间进行交换很容易。

分页的缺点

这是分页的缺点/缺点:

  • 可能导致内部碎片
  • 复杂内存管理算法
  • 页表消耗附加内存。
  • 多级分页可能会导致内存引用开销。

什么是细分?

分段方法的工作原理几乎与分页类似,二者之间的唯一区别是分段的长度是可变的,而在分页方法中,页面的大小始终是固定的。

程序段包括程序的主要功能,数据结构,实用程序功能等。操作系统为所有进程维护一个段映射表。它还包括可用内存块列表,以及其大小,段号以及它在主内存或虚拟内存中的存储位置。

细分方法的优点

这是细分的优点/好处

  • 在细分市场中提供保护
  • 您可以按细分引用多个流程来实现共享。
  • 不提供内部碎片
  • 段表使用的内存少于分页

细分的缺点

这是细分的缺点/缺点

  • 在分段方法中,从主存储器中加载/删除进程。因此,可用内存空间被分成小块,这可能会导致外部碎片化问题
  • 昂贵的内存管理算法

概要:

  • 分页是一种存储机制,它允许OS以页面的形式将辅助存储中的进程检索到主存储器中。
  • 分页过程应使用插入称为有效/无效位的附加位的概念来保护。
  • 分页的最大优点是易于使用内存管理算法
  • 分页可能会导致内部碎片
  • 分段方法的工作原理几乎与分页类似,二者之间的唯一区别是分段的长度是可变的,而在分页方法中,页面的大小始终是固定的。
  • 您可以按细分引用多个流程来实现共享。
  • 分段是代价昂贵的内存管理算法

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