logo

TechCodeview

Paginare în sistemul de operare

Paginare este o schemă de gestionare a memoriei care elimină necesitatea unui alocare contiguă a memoriei fizice. Procesul de recuperare a proceselor sub formă de pagini din stocarea secundară în memoria principală este cunoscut ca paginare. Scopul de bază al paginarii este de a separa fiecare procedură în pagini. În plus, cadrele vor fi folosite pentru a împărți memoria principală. Această schemă permite spațiului de adrese fizice al unui proces să nu fie contiguu.

În paginare, memoria fizică este împărțită în blocuri de dimensiuni fixe numite cadre de pagină, care au aceeași dimensiune cu paginile utilizate de proces. Spațiul de adrese logice al procesului este, de asemenea, împărțit în blocuri de dimensiuni fixe numite pagini, care au aceeași dimensiune cu cadrele de pagină. Când un proces solicită memorie, sistemul de operare alocă procesului unul sau mai multe cadre de pagină și mapează paginile logice ale procesului la cadrele de pagină fizice.



dictionar c#

Maparea dintre paginile logice și cadrele de pagină fizice este menținută de tabelul de pagini, care este utilizat de unitatea de gestionare a memoriei pentru a traduce adresele logice în adrese fizice. Tabelul de pagini mapează fiecare număr de pagină logic la un număr de cadru de pagină fizic.

Terminologii asociate cu controlul memoriei

  • Adresă logică sau adresă virtuală: Aceasta este o afacere care este generată prin CPU și utilizată de o tehnică pentru a obține dreptul de intrare la reminiscență. Este cunoscută ca o afacere logică sau digitală, deoarece nu este întotdeauna o zonă fizică în memorie, ci o oportunitate pentru o conexiune cu un loc din locația adresei logice a dispozitivului.
  • Spațiu de adresă logic sau spațiu de adresă virtual: Acesta este setul tuturor adreselor logice generate printr-un program software. În mod normal, este reprezentat în fraze sau octeți și este împărțit în pagini cu durată obișnuită într-o schemă de paginare.
  • Adresă fizică: Acesta este un cope care corespunde unui loc corporal în reminiscență. Acest lucru este disponibil pe unitatea de memorie și este folosit de controlerul de memorie pentru a obține admiterea la reminiscență.
  • Spațiu pentru adresa fizică: Acesta este setul tuturor adreselor corporale care corespund adreselor logice din interiorul relației logice cu locul. Este de obicei reprezentat în cuvinte sau octeți și este tăiat în cadre de dimensiune fixă ​​într-o schemă de paginare.

Într-o schemă de paginare, afacerea logică cu regiunea este tăiată în pagini cu durată constantă și fiecare pagină web de internet este mapată la un corp corespunzător în cadrul tranzacției fizice cu vecinătatea. Instrumentul de mers pe jos păstrează un birou de pagină web de internet pentru fiecare metodă, care mapează adresele logice ale sistemului cu adresele corporale corespunzătoare. Când o metodă accesează memoria, CPU generează o adresă logică, care este tradusă într-o adresă corporală folosind tabelul de pagini net. Controlorul de reminiscență folosește apoi copa fizică pentru a obține dreptul de intrare în reminiscență.

Caracteristici importante ale Paging în PC Reminiscence Management

  • Maparea logică a adreselor corporale: În paginare, aria de adresă logică a unei tehnici este împărțită în pagini de dimensiune constantă și fiecare pagină web este mapată la un corp fizic corespunzător în reminiscența principală. Acest lucru permite gadgetului de lucru să manipuleze memoria într-un mod suplimentar flexibil, deoarece este capabil să aloce și să dealoca cadrele după cum este necesar.
  • Pagina web fixă ​​și lungimea cadrului: Paginare utilizează o lungime stabilită a paginii web, care este de obicei identică cu dimensiunea unui cadru din memoria cea mai importantă. Acest lucru facilitează simplificarea tehnicii de control al reminiscenței și îmbunătățește performanța dispozitivului.
  • Intrări de birou în pagină: Fiecare pagină din zona de adresă logică a unei metode este reprezentată prin a intrare tabel de pagini (PTE) , care conține fapte aproximativ corpul corporal corespunzător în memoria predominantă. Acesta constă în intervalul de cadre, în plus față de alți biți de manipulare care pot fi utilizați de mașina care rulează pentru a gestiona reminiscența.
  • Un număr de intrări de birou de pagină: Gama de intrări de birou de pagină într-un birou de pagină este identică cu varietatea largă de pagini din cadrul acordului logic cu zona tehnicii.
  • Tabel de pagini stocat în memoria importantă: Biroul paginii web pentru fiecare sistem este de obicei salvat într-o reminiscență importantă, pentru a permite accesul verde la și schimbarea dispozitivului de operare. Cu toate acestea, acest lucru ar putea introduce în plus o suprasarcină, deoarece tabelul paginii web trebuie actualizat de fiecare dată când un sistem este schimbat în sau din memoria principală.

Exemplu:



  • Dacă Adresa logică = 31 de biți, atunci spațiul de adresă logică = 231cuvinte = 2 G cuvinte (1 G = 230)
  • Dacă spațiul de adresă logic = 128 M cuvinte = 27* 2douăzecicuvinte, apoi Adresă logică = jurnal2227= 27 de biți
  • Dacă adresa fizică = 22 de biți, atunci spațiul adresei fizice = 222cuvinte = 4 M cuvinte (1 M = 2douăzeci)
  • Dacă spațiul adresei fizice = 16 milioane de cuvinte = 24* 2douăzecicuvinte, apoi Adresă fizică = jurnal2224= 24 de biți

Maparea de la adresa virtuală la adresa fizică se face de către Unitatea de gestionare a memoriei (MMU) care este un dispozitiv hardware și această mapare este cunoscută ca tehnica de paginare.

  • Spațiul de adrese fizice este împărțit conceptual într-un număr de blocuri de dimensiuni fixe, numite rame .
  • Spațiul de adrese logice este, de asemenea, împărțit în blocuri de dimensiuni fixe, numite pagini .
  • Dimensiunea paginii = Dimensiunea cadrului

Să luăm în considerare un exemplu:

  • Adresa fizică = 12 biți, apoi spațiul adresei fizice = 4 K cuvinte
  • Adresă logică = 13 biți, apoi spațiu de adresă logică = 8 K cuvinte
  • Dimensiunea paginii = dimensiunea cadrului = 1 K cuvinte (presupoziție)

Paging



Adresa generată de CPU este împărțită în

  • Numărul paginii (p): Numărul de biți necesari pentru a reprezenta paginile în Spațiu de adresă logic sau numărul paginii
  • Deplasare pagină (d): Numărul de biți necesari pentru a reprezenta un anumit cuvânt într-o pagină sau dimensiunea paginii a spațiului de adrese logice sau numărul de cuvânt al unei pagini sau decalaj de pagină.

Adresa fizică este împărțită în

Într-o schemă de paginare, suprafața fizică a zonei este împărțită în cadre cu lungime fixă, fiecare dintre ele conține câțiva octeți sau cuvinte. Când rulează un mod, spațiul său de adrese logic este împărțit în pagini de dimensiune constantă, care ar putea fi mapate la cadrele corespunzătoare din spațiul de adrese fizice.

Pentru a reprezenta o adresă fizică în această schemă, părțile sunt utilizate în mod obișnuit:

Gama de cadre: Aceasta este varietatea cadrului din cadrul fizic cu zona care constă din octetul sau fraza adresată. Varietatea mare de biți necesari pentru a reprezenta gama caroseriei se bazează pe scara suportului fizic cu zona și dimensiunea fiecărui cadru. De exemplu, dacă suprafața fizică are 2^20 de cadre și fiecare cadru este 4KB (2^12 octeți) în dimensiune, atunci intervalul de cadre ar putea necesita 20-12 = 8 biți.

Offset cadru: Aceasta este marea varietate a octetului sau cuvântului din corpul căruia i se adresează. Numărul de biți necesari pentru a reprezenta decalajul cadrului depinde de dimensiunea fiecărui cadru. De exemplu, dacă toată lumea are o dimensiune de 4 KB, atunci decalajul cadrului ar putea necesita 12 biți. Deci, o adresă fizică în această schemă poate fi reprezentată după cum urmează:

Adresă fizică = (Numărul de cadru << Numărul de biți din decalajul cadru) + Offset cadru , unde << reprezintă o operație de deplasare la stânga pe biți.

  • The TLB este o memorie asociativă, de mare viteză.
  • Fiecare intrare în TLB constă din două părți: o etichetă și o valoare.
  • Când se utilizează această memorie, atunci un articol este comparat cu toate etichetele simultan. Dacă articolul este găsit, atunci valoarea corespunzătoare este returnată.

Paginare este o tehnică de gestionare a memoriei utilizată în sistemele de operare pentru a gestiona memoria și a aloca memorie proceselor. În paginare, memoria este împărțită în blocuri de dimensiuni fixe numite pagini, iar proceselor li se alocă memorie în funcție de aceste pagini. Fiecare pagină are aceeași dimensiune, iar dimensiunea este de obicei o putere de 2, cum ar fi 4KB sau 8KB.

Puncte importante despre paginarea în sistemele de operare

  • Reduce fragmentarea internă: Paginarea facilitează reducerea fragmentare internă prin utilizarea memoriei alocate în blocuri (pagini) de dimensiuni fixe, care ar putea fi de obicei mult mai mici decât dimensiunea segmentelor de fapte ale procesului. Acest lucru permite o utilizare mai eficientă a memoriei, având în vedere că există mai puțini octeți neutilizați în fiecare bloc.
  • Permite alocarea reminiscenței la apel pentru: Paginare permite alocarea memoriei la apel, ceea ce înseamnă că memoria este alocată cel mai eficient atunci când este foarte necesară. Acest lucru permite utilizarea eficientă a memoriei, având în vedere că numai paginile care sunt utilizate în mod absolut conform modului doresc să fie alocate în memoria fizică.
  • Protecția și partajarea memoriei: Paginare permite protejarea și partajarea reminiscențelor între metode, deoarece fiecare procedură are propriul tabel de pagină web care mapează afacerea sa logică cu zona la spațiul său de adrese fizice. Acest lucru permite tehnicilor să proporționeze faptele în același timp cu împiedicarea accesului neautorizat în memoria celorlalți.
  • Fragmentare externă: Paginare poate duce la fragmentare exterioară, în care memoria se transformă fragmentată în blocuri mici, necontigue. Acest lucru poate face dificilă alocarea de blocuri masive de reminiscență unei metode, văzând că este posibil să nu fie suficiente memorie liberă contiguă a fi avut.
  • deasupra capului: Paginarea implică cheltuieli generale din cauza renovării tabelului paginii web și a traducerii adreselor logice în adrese fizice. Dispozitivul de lucru trebuie să mențină tabelul de pagini pentru fiecare mod și să efectueze o înțelegere cu traducerea ori de câte ori o procedură accesează memoria, ceea ce poate încetini mașina.

Întrebări frecvente despre paginare

1. La ce folosește paginarea într-un sistem de operare?

Răspuns:

Paginare este o tehnică de gestionare a memoriei care este utilizată pentru a prelua procesele din stocarea secundară în memoria principală.

2. Care este avantajul de bază al Paging?

Răspuns:

Avantajul de bază al Paging-ului este că reduce fragmentarea externă, dar nu este capabilă să reducă fragmentarea internă.

10 la puterea lui 6

3. Care este efectul Paging-ului?

Răspuns:

Paginarea ajută la îmbunătățirea performanței sistemului prin îmbunătățirea utilizării memoriei și accesarea memoriei disponibile prezente acolo.