Co je to stránkování?
Paging je mechanismus úložiště, který OS umožňuje načíst procesy ze sekundárního úložiště do hlavní paměti ve formě stránek. V metodě Paging je hlavní paměť rozdělena na malé bloky fyzické adresy pevné velikosti, které se nazývají rámce.
Velikost rámce by měla být zachována stejná jako velikost stránky, aby se maximalizovalo využití hlavní paměti a zabránilo se externí fragmentaci. Paging se používá pro rychlejší přístup k datům a je to logický koncept.
V tomto výukovém programu se naučíte
- Co je to stránkování?
- Co je segmentace?
- Stránkování vs. segmentace
- Výhody stránkování
- Výhoda segmentace
- Nevýhody stránkování
- Nevýhody segmentace
Co je segmentace?
Metoda segmentace funguje téměř podobně jako stránkování, rozdíl mezi nimi je pouze v tom, že segmenty mají proměnnou délku, zatímco v metodě stránkování jsou stránky vždy pevné velikosti.
Segment programu zahrnuje hlavní funkce programu, datové struktury, obslužné funkce atd. OS udržuje tabulku mapy segmentů pro všechny procesy. Zahrnuje také seznam volných bloků paměti spolu s jeho velikostí, čísly segmentů a jeho paměťovými místy v hlavní paměti nebo virtuální paměti.
KLÍČOVÉ ROZDÍLY:
- Stránka má velikost pevného bloku, zatímco segment má proměnnou velikost.
- V Pagingu hardware určuje velikost stránky, zatímco velikost segmentu určuje uživatel.
- Technika stránkování je pro přístup do paměti rychlejší, ale segmentace je pomalejší než metoda stránkování.
- Při stránkování poskytuje uživatel pouze jedno celé číslo jako adresu, zatímco v segmentaci je k dispozici mnoho nezávislých adresních prostorů
- Tabulka stránek ukládá data stránky, zatímco tabulka segmentace ukládá data segmentace.
Rozdíl mezi stránkováním a segmentací
Zde jsou rozdíly mezi stránkovací a segmentační metodou:
| Stránkování | Segmentace |
| Stránka má velikost pevného bloku. | Segment má proměnnou velikost. |
| Může to vést k vnitřní fragmentaci. | Může to vést k vnější fragmentaci. |
| V Pagingu o velikosti stránky rozhoduje hardware. | Velikost segmentu určuje uživatel. |
| Prostor adresy procesu je rozdělen na bloky pevné velikosti, které se říká stránky. | Adresní prostor procesu je rozbit v blocích různých velikostí, které se nazývají sekce. |
| Technika stránkování je pro přístup do paměti rychlejší. | Segmentace je pomalejší než metoda stránkování. |
| Tabulka stránek ukládá data stránky | Segmentační tabulka ukládá data segmentace. |
| Stránkování neumožňuje žádné sdílení postupů. | Segmentace umožňuje sdílení postupů. |
| Paging nedokáže odlišit a zabezpečit postupy a data samostatně. | Segmentace dokáže oddělit zabezpečené postupy a data. |
| Stránkovací adresní prostor je jednorozměrný | V segmentaci existuje dostupnost mnoha nezávislých adresních prostorů |
| Při stránkování poskytuje uživatel pouze jedno celé číslo jako adresu, která je rozdělena hardwarem na číslo stránky a offset. | V metodě segmentace uživatel zadá adresu ve dvou veličinách 1) číslo segmentu 2) offset. |
Výhody stránkování
Zde jsou výhody a výhody použití metody stránkování
- Na úrovni programátoru je stránkování transparentní funkcí a nevyžaduje zásah.
- Rámečky nemusí být souvislé.
- Snadno použitelný algoritmus správy paměti
- Výměna je snadná mezi stejně velkými stránkami a rámy stránek.
Výhoda segmentace
Zde jsou výhody / výhody segmentace:
- Jednoduché přemístění segmentů než celého adresního prostoru.
- Chybí vnitřní fragmentace jako vnější fragmentace.
- Tabulka segmentů má menší velikost ve srovnání s tabulkou stránek ve stránkování.
- Průměrná velikost segmentu je větší než skutečná velikost stránky
- Nabídka ochrany v rámci segmentu
- Ne nabízí vnitřní fragmentaci
- Tabulky segmentů využívají méně paměti než stránkování
- Protože nabízí malou tabulku segmentů, je odkaz na paměť jednoduchý, což umožňuje sdílení dat mezi procesy.
Nevýhody stránkování
Zde jsou nevýhody / nevýhody stránkování:
- Paging způsobuje vnitřní fragmentaci na starších systémech.
- Delší doba vyhledávání paměti ve srovnání se segmentací
- Může to způsobit vnitřní fragmentaci
- Komplexní algoritmus správy paměti
- Tabulky stránek spotřebovávají další paměť.
- Víceúrovňové stránkování může vést k režii paměti.
Nevýhody segmentace
Zde jsou nevýhody / nevýhody segmentace:
- Nerovnoměrná velikost segmentů není v případě výměny dobrá.
- Portování Linuxu na různé architektury je obtížné zpracovat, protože nabízí velmi omezenou podporu segmentace.
- Vyžaduje zásah programátora.
- Je těžké alokovat nakažlivou paměť oddílu, protože má proměnlivou velikost.
- Jedná se o nákladný algoritmus správy paměti.