Paging is een geheugenbeheerschema dat de noodzaak van een aaneengesloten toewijzing van het fysieke geheugen. Het proces waarbij processen in de vorm van pagina's uit de secundaire opslag naar het hoofdgeheugen worden opgehaald, wordt paging genoemd. Het basisdoel van paging is om elke procedure in pagina's te verdelen. Bovendien worden frames gebruikt om het hoofdgeheugen te splitsen. Dit schema maakt het mogelijk dat de fysieke adresruimte van een proces niet aaneengesloten is.

Bij paging wordt het fysieke geheugen verdeeld in blokken van vaste grootte, paginaframes genaamd, die dezelfde grootte hebben als de pagina's die door het proces worden gebruikt. De logische adresruimte van het proces is ook verdeeld in blokken van vaste grootte, pagina's genaamd, die dezelfde grootte hebben als de paginaframes. Wanneer een proces om geheugen vraagt, wijst het besturingssysteem een ​​of meer paginaframes toe aan het proces en wijst de logische pagina's van het proces toe aan de fysieke paginaframes.

wat is ymail

De mapping tussen logische pagina's en fysieke paginaframes wordt onderhouden door de paginatabel, die door de geheugenbeheereenheid wordt gebruikt om logische adressen in fysieke adressen te vertalen. De paginatabel wijst elk logisch paginanummer toe aan een fysiek paginaframenummer.

Terminologieën die verband houden met geheugencontrole

• Logisch adres of virtueel adres: Dit is een deal die wordt gegenereerd via de CPU en wordt gebruikt door een techniek om toegang tot herinneringen te krijgen. Het staat bekend als een logische of digitale deal omdat het niet altijd een fysieke omgeving in het geheugen is, maar een mogelijkheid voor een verbinding met een plaats binnen de logische adreslocatie van het apparaat.
• Logische adresruimte of virtuele adresruimte: Dit is de verzameling van alle logische adressen die via een softwareprogramma zijn gegenereerd. Het wordt normaal gesproken weergegeven in zinsdelen of bytes en is opgesplitst in pagina's van normale duur in een pagingschema.
• Fysiek adres: Dit is een copie die overeenkomt met een lichamelijke plaats in herinnering. Het is de daadwerkelijke oplossing hiervoor die beschikbaar is op de geheugeneenheid en die door de geheugencontroller wordt gebruikt om toegang te krijgen tot de herinnering.
• Fysieke adresruimte: Dit is de verzameling van alle lichaamsadressen die overeenkomen met de logische adressen binnen de logische omgang met plaats. Het wordt meestal weergegeven in woorden of bytes en wordt in een pagingschema opgedeeld in frames van vaste grootte.

In een paging-schema wordt de logische deal met de regio opgedeeld in pagina's met een vaste duur, en wordt elke internetwebpagina toegewezen aan een corresponderend lichaam binnen de fysieke deal met de omgeving. De tool voor wandelingen houdt voor elke methode een webpagina op internet bij, die de logische adressen van het systeem toewijst aan de overeenkomstige lichaamsadressen. Wanneer een methode toegang krijgt tot het geheugen, genereert de CPU een logisch adres, dat wordt vertaald naar een lichamelijk adres met behulp van de netpaginatabel. De herinneringscontroleur gebruikt vervolgens het fysieke handvat om toegang tot de herinnering te krijgen.

Belangrijke kenmerken van paging in PC Reminiscence Management

• Logisch naar lichaamsadrestoewijzing: Bij paging wordt het logische adresgebied van een techniek verdeeld in pagina's van constante grootte, en elke webpagina wordt toegewezen aan een overeenkomstig fysiek lichaam binnen de hoofdherinnering. Hierdoor kan het werkende gadget het geheugen op een extra flexibele manier manipuleren, omdat het in staat is om frames toe te wijzen en de toewijzing daarvan ongedaan te maken als dat nodig is.
• Vaste webpagina- en framelengte: Paging maakt gebruik van een vaste webpaginalengte, die meestal identiek is aan de grootte van een frame binnen het belangrijkste geheugen. Dit vergemakkelijkt het vereenvoudigen van de techniek voor herinneringscontrole en verbetert de prestaties van het apparaat.
• Pagina bureau-invoer: Elke pagina binnen het logische adresgebied van een methode wordt weergegeven door middel van a paginatabelinvoer (PTE) , die feiten bevat over het overeenkomstige lichaamslichaam in het overheersende geheugen. Dit bestaat uit het framebereik, naast andere manipuleerbits die door de draaiende machine kunnen worden gebruikt om de herinnering te beheren.
• Een aantal pagina bureau-invoer: Het bereik van pagina-items in de pagina-desk van een manier is identiek aan de grote verscheidenheid aan pagina's binnen de logische deal met het gebied van de techniek.
• Paginatabel opgeslagen in belangrijk geheugen: Het webpaginabureau voor elk systeem wordt doorgaans opgeslagen in belangrijke herinneringen, zodat groen toegang krijgt tot en wisselt via het bedieningsapparaat. Dit kan echter extra overhead met zich meebrengen, omdat de webpaginatabel telkens moet worden bijgewerkt wanneer een systeem in of uit het hoofdgeheugen wordt gewisseld.

Voorbeeld:

• Als logisch adres = 31 bit, dan is logische adresruimte = 2³¹woorden = 2 G woorden (1 G = 2³⁰)
• Als logische adresruimte = 128 M woorden = 2⁷* 2^twintigwoorden, dan Logisch adres = log₂2²⁷= 27 bits
• Als fysiek adres = 22 bit, dan is fysieke adresruimte = 2²²woorden = 4 M woorden (1 M = 2^twintig)
• Als fysieke adresruimte = 16 M woorden = 2⁴* 2^twintigwoorden, dan Fysiek adres = log₂2²⁴= 24 bits

De mapping van virtueel naar fysiek adres wordt gedaan door de Geheugenbeheereenheid (MMU) dat is een hardwareapparaat en deze mapping staat bekend als de pagingtechniek.

• De fysieke adresruimte is conceptueel verdeeld in een aantal blokken met een vaste grootte, genaamd kaders .
• De logische adresruimte wordt ook opgesplitst in blokken van vaste grootte, de zogenaamde Pagina's .
• Paginagrootte = Framegrootte

Laten we een voorbeeld bekijken:

• Fysiek adres = 12 bits, daarna fysieke adresruimte = 4 K woorden
• Logisch adres = 13 bits, daarna logische adresruimte = 8 K woorden
• Paginaformaat = framegrootte = 1 K woorden (aanname)

Paging

Het door de CPU gegenereerde adres is verdeeld in

• Paginanummer(p): Aantal bits vereist om de pagina's weer te geven Logische adresruimte of Paginanummer
• Pagina-offset(d): Aantal bits dat nodig is om een ​​bepaald woord op een pagina of paginagrootte van logische adresruimte of woordnummer van een pagina of pagina-offset weer te geven.

Fysiek adres is onderverdeeld in

In een paging-schema wordt het fysieke gebied dat het gebied beheert, verdeeld in frames met een vaste lengte, die elk enkele bytes of woorden bevatten. Wanneer een manier actief is, wordt de logische adresruimte ervan opgesplitst in pagina's van constante grootte, die kunnen worden toegewezen aan overeenkomstige frames binnen de fysieke adresruimte.

Om in dit schema een fysiek adres weer te geven, worden vaak onderdelen gebruikt:

Framebereik: Dit is de variatie van het frame binnen het fysieke omgaan met het gebied dat bestaat uit de byte of zin die wordt geadresseerd. De grote verscheidenheid aan bits die nodig zijn om het lichaamsbereik weer te geven, is afhankelijk van de schaal van het fysieke omgaan met het gebied en de grootte van elk frame. Als het fysieke omgaan met gebied bijvoorbeeld 2^20 frames bevat en elk frame dat is 4 KB (2^12 bytes) qua grootte, dan zou het framebereik 20-12 = 8 bits kunnen vereisen.

Frame-offset: Dit is de grote verscheidenheid van de byte of het woord binnen de hoofdtekst waarop dit betrekking heeft. Het aantal bits dat nodig is om de frame-offset weer te geven, is afhankelijk van de grootte van elk frame. Als iedereen bijvoorbeeld 4 KB groot is, kan de frame-offset 12 bits vereisen. Een fysiek adres in dit schema kan dus als volgt worden weergegeven:

Fysiek adres = (Framenummer << Aantal bits in frame-offset) + Frame-offset , waarbij << een bitsgewijze verschuiving naar links vertegenwoordigt.

• De TLB is associatief, snel geheugen.
• Elke invoer in TLB bestaat uit twee delen: een tag en een waarde.
• Wanneer dit geheugen wordt gebruikt, wordt een item tegelijkertijd met alle tags vergeleken. Als het item wordt gevonden, wordt de bijbehorende waarde geretourneerd.

Paging is een geheugenbeheertechniek die in besturingssystemen wordt gebruikt om geheugen te beheren en geheugen toe te wijzen aan processen. Bij paging wordt het geheugen verdeeld in blokken van vaste grootte, pagina's genoemd, en aan processen wordt geheugen toegewezen in termen van deze pagina's. Elke pagina heeft dezelfde grootte en de grootte is doorgaans een macht van 2, zoals 4 KB of 8 KB.

Belangrijke punten over paging in besturingssystemen

• Vermindert interne fragmentatie: Paging vergemakkelijkt het verminderen interne fragmentatie door geheugen toe te wijzen in blokken met een vaste grootte (pagina's), die doorgaans een stuk kleiner kunnen zijn dan de omvang van de feitensegmenten van het proces. Dit maakt een efficiënter gebruik van geheugen mogelijk, aangezien er minder ongebruikte bytes in elk blok zijn.
• Maakt het mogelijk om op afroep herinneringen toe te wijzen voor: Met paging kan geheugen op afroep worden toegewezen. Dit betekent dat geheugen het meest effectief wordt toegewezen wanneer het echt nodig is. Dit maakt een extra efficiënt gebruik van het geheugen mogelijk, aangezien alleen de pagina's die absoluut op deze manier worden gebruikt, in het fysieke geheugen willen worden toegewezen.
• Bescherming en delen van geheugen: Paging maakt de bescherming en het delen van herinneringen tussen methoden mogelijk, aangezien elke procedure zijn eigen webpaginatabel heeft die zijn logische deal met gebied aan zijn fysieke adresruimte toewijst. Dit maakt technieken mogelijk om feiten te proportioneren en tegelijkertijd te voorkomen dat onbevoegden toegang krijgen tot elkaars geheugen.
• Externe fragmentatie: Paging kan resulteren in fragmentatie van buitenaf, waarbij het geheugen gefragmenteerd raakt in kleine, niet-aaneengesloten blokken. Dit kan het moeilijk maken om grote hoeveelheden herinneringen aan een methode toe te wijzen, omdat er misschien niet genoeg zijn aaneengesloten vrij geheugen te krijgen.
• Bovengronds: Bij paging is overhead betrokken vanwege de vernieuwing van de webpaginatabel en de vertaling van logische adressen naar fysieke adressen. Het werkende apparaat moet de paginatabel voor elke manier bijhouden en een deal met vertaling uitvoeren wanneer een procedure toegang krijgt tot het geheugen, wat de machine kan vertragen.

Veelgestelde vragen over paging

1. Wat is het nut van paging in een besturingssysteem?

Antwoord:

Paging is een geheugenbeheertechniek die wordt gebruikt om processen van secundaire opslag naar het hoofdgeheugen op te halen.

2. Wat is het fundamentele voordeel van paging?

Antwoord:

Het fundamentele voordeel van paging is dat het de externe fragmentatie vermindert, maar de interne fragmentatie niet kan verminderen.

alfa-bèta-snoeien

3. Wat is het effect van paging?

Antwoord:

Paging helpt bij het verbeteren van de prestaties van het systeem door het gebruik van het geheugen te verbeteren en toegang te krijgen tot het beschikbare geheugen dat daar aanwezig is.