Was ist Paging?
Paging ist ein Speichermechanismus, mit dem das Betriebssystem Prozesse in Form von Seiten aus dem Sekundärspeicher in den Hauptspeicher abrufen kann. Bei der Paging-Methode wird der Hauptspeicher in kleine physische Speicherblöcke fester Größe unterteilt, die als Frames bezeichnet werden. Die Größe eines Frames sollte der Größe einer Seite entsprechen, um den Hauptspeicher maximal zu nutzen und eine externe Fragmentierung zu vermeiden. Paging wird für einen schnelleren Zugriff auf Daten verwendet und ist ein logisches Konzept.
In diesem Paging-Tutorial lernen Sie:
- Was ist Paging?
- Beispiel
- Was ist Paging-Schutz?
- Vorteile des Paging
- Nachteile von Paging
- Was ist Segmentierung?
- Vorteile der Segmentierung
- Nachteile der Segmentierung
Beispiel
Wenn beispielsweise die Hauptspeichergröße 16 KB und die Frame-Größe 1 KB beträgt. Hier wird der Hauptspeicher in die Sammlung von 16 Frames zu je 1 KB unterteilt.
Es gibt 4 separate Prozesse im System, nämlich A1, A2, A3 und A4 mit jeweils 4 KB. Hier sind alle Prozesse in Seiten von jeweils 1 KB unterteilt, sodass das Betriebssystem eine Seite in einem Frame speichern kann.
Zu Beginn des Prozesses bleiben alle Frames leer, sodass alle Seiten der Prozesse zusammenhängend gespeichert werden.
In diesem Beispiel sehen Sie, dass A2 und A4 nach einiger Zeit in den Wartezustand versetzt werden. Daher werden acht Frames leer, sodass andere Seiten in diese leeren Blöcke geladen werden können. Der Prozess A5 mit einer Größe von 8 Seiten (8 KB) wartet in der Bereitschaftswarteschlange.
In diesem Beispiel sehen Sie, dass im Speicher acht nicht zusammenhängende Frames verfügbar sind, und Paging bietet die Flexibilität, den Prozess an den verschiedenen Orten zu speichern. Dadurch können wir die Seiten des Prozesses A5 anstelle von A2 und A4 laden.
Was ist Paging-Schutz?
Der Paging-Prozess sollte durch das Konzept des Einfügens eines zusätzlichen Bits namens Valid / Invalid-Bit geschützt werden. Paging Der Speicherschutz beim Paging wird erreicht, indem jeder Seite Schutzbits zugeordnet werden. Diese Bits sind jedem Seitentabelleneintrag zugeordnet und geben den Schutz auf der entsprechenden Seite an.
Vorteile des Paging
Hier sind die Vorteile der Verwendung der Paging-Methode:
- Einfach zu bedienender Speicherverwaltungsalgorithmus
- Keine externe Fragmentierung erforderlich
- Das Wechseln zwischen gleich großen Seiten und Seitenrahmen ist einfach.
Nachteile von Paging
Hier sind die Nachteile / Nachteile von Paging:
- Kann interne Fragmentierung verursachen
- Komplexer Speicherverwaltungsalgorithmus
- Seitentabellen belegen zusätzlichen Speicher.
- Mehrstufiges Paging kann zu Speicherreferenz-Overhead führen.
Was ist Segmentierung?
Die Segmentierungsmethode funktioniert fast ähnlich wie das Paging. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Segmente eine variable Länge haben, während bei der Paging-Methode die Seiten immer eine feste Größe haben.
Ein Programmsegment enthält die Hauptfunktion, Datenstrukturen, Dienstprogrammfunktionen usw. des Programms. Das Betriebssystem verwaltet eine Segmentzuordnungstabelle für alle Prozesse. Es enthält auch eine Liste der freien Speicherblöcke sowie deren Größe, Segmentnummern und Speicherplätze im Hauptspeicher oder im virtuellen Speicher.
Vorteile einer Segmentierungsmethode
Hier sind die Vor- und Nachteile der Segmentierung
- Bieten Schutz innerhalb der Segmente
- Sie können die Freigabe durch Segmente erreichen, die auf mehrere Prozesse verweisen.
- Bietet keine interne Fragmentierung
- Segmenttabellen benötigen weniger Speicher als Paging
Nachteile der Segmentierung
Hier sind die Nachteile / Nachteile der Segmentierung
- Bei der Segmentierungsmethode werden Prozesse aus dem Hauptspeicher geladen / entfernt. Daher wird der freie Speicherplatz in kleine Teile aufgeteilt, was zu einem Problem der externen Fragmentierung führen kann
- Kostspieliger Speicherverwaltungsalgorithmus
Zusammenfassung:
- Paging ist ein Speichermechanismus, mit dem das Betriebssystem Prozesse in Form von Seiten aus dem Sekundärspeicher in den Hauptspeicher abrufen kann.
- Der Paging-Prozess sollte durch das Konzept des Einfügens eines zusätzlichen Bits namens Valid / Invalid-Bit geschützt werden.
- Der größte Vorteil von Paging besteht darin, dass der Speicherverwaltungsalgorithmus einfach zu verwenden ist
- Paging kann zu interner Fragmentierung führen
- Die Segmentierungsmethode funktioniert fast ähnlich wie das Paging. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Segmente eine variable Länge haben, während bei der Paging-Methode die Seiten immer eine feste Größe haben.
- Sie können die Freigabe durch Segmente erreichen, die auf mehrere Prozesse verweisen.
- Die Segmentierung ist ein kostspieliger Speicherverwaltungsalgorithmus