Stronicowanie to schemat zarządzania pamięcią, który eliminuje potrzebę przydział ciągły pamięci fizycznej. Proces pobierania procesów w postaci stron z pamięci dodatkowej do pamięci głównej nazywany jest stronicowaniem. Podstawowym celem stronicowania jest podzielenie każdej procedury na strony. Dodatkowo ramki zostaną wykorzystane do podziału pamięci głównej. Schemat ten pozwala na to, aby fizyczna przestrzeń adresowa procesu nie była ciągła.

Podczas stronicowania pamięć fizyczna jest dzielona na bloki o stałym rozmiarze, zwane ramkami strony, które mają ten sam rozmiar, co strony używane przez proces. Logiczna przestrzeń adresowa procesu jest również podzielona na bloki o stałym rozmiarze, zwane stronami, które mają ten sam rozmiar co ramki stron. Kiedy proces żąda pamięci, system operacyjny przydziela procesowi jedną lub więcej ramek stron i odwzorowuje strony logiczne procesu na fizyczne ramki stron.

jquery po kliknięciu

Mapowanie pomiędzy stronami logicznymi i fizycznymi ramkami stron jest utrzymywane przez tablicę stron, która jest wykorzystywana przez jednostkę zarządzającą pamięcią do tłumaczenia adresów logicznych na adresy fizyczne. Tabela stron odwzorowuje każdy logiczny numer strony na fizyczny numer ramki strony.

Terminologie związane z kontrolą pamięci

• Adres logiczny lub adres wirtualny: Jest to transakcja generowana przez procesor i wykorzystywana przez technikę w celu uzyskania prawa dostępu do wspomnień. Nazywa się to transakcją logiczną lub cyfrową, ponieważ nie zawsze jest to fizyczna okolica w pamięci, ale szansa na połączenie z miejscem wewnątrz logicznej lokalizacji adresu urządzenia.
• Logiczna przestrzeń adresowa lub wirtualna przestrzeń adresowa: Jest to zbiór wszystkich adresów logicznych wygenerowanych za pomocą programu. Zwykle jest reprezentowany we frazach lub bajtach i jest podzielony na strony o regularnym czasie trwania w schemacie stronicowania.
• Adres fizyczny: Jest to kapa, która odpowiada cielesnemu miejscu wspomnień. To właśnie sposób radzenia sobie z tym jest dostępny w jednostce pamięci i jest używany przez kontroler pamięci w celu uzyskania dostępu do wspomnień.
• Fizyczna przestrzeń adresowa: Jest to zbiór wszystkich adresów cielesnych, które odpowiadają adresom logicznym w logicznym powiązaniu drogi z miejscem. Zwykle jest przedstawiany w słowach lub bajtach i dzielony na ramki o stałym rozmiarze w schemacie stronicowania.

W schemacie stronicowania logiczna transakcja z regionem jest dzielona na strony o stałym czasie trwania, a każda strona internetowa jest mapowana do odpowiedniej treści w ramach fizycznej transakcji z okolicą. Narzędzie do spacerów utrzymuje stronę internetową dla każdej metody, która mapuje adresy logiczne systemu na odpowiadające im adresy cielesne. Gdy metoda uzyskuje dostęp do pamięci, procesor generuje adres logiczny, który jest tłumaczony na adres cielesny przy użyciu tablicy stron sieci. Następnie kontroler wspomnień używa fizycznego radzenia sobie, aby uzyskać prawo dostępu do wspomnień.

Ważne funkcje stronicowania w zarządzaniu wspomnieniami na komputerze

• Mapowanie logiczne względem adresu cielesnego: Podczas stronicowania logiczny obszar adresowy danej techniki jest dzielony na strony o stałym rozmiarze, a każda strona internetowa jest mapowana do odpowiedniego ciała fizycznego w obrębie głównego wspomnienia. Pozwala to działającemu gadżetowi na wyjątkowo elastyczne manipulowanie pamięcią, ponieważ jest w stanie przydzielać i zwalniać ramki w razie potrzeby.
• Naprawiono stronę internetową i długość ramki: Stronicowanie wykorzystuje ustaloną długość strony internetowej, która jest zwykle identyczna z rozmiarem ramki w najważniejszej pamięci. Ułatwia to uproszczenie techniki kontroli wspomnień i poprawia wydajność urządzenia.
• Wpisy na stronie: Każda strona w logicznym obszarze adresu metody jest reprezentowana przez a wpis tablicy stron (PTE) , który zawiera fakty w przybliżeniu odpowiadające ciału cielesnemu w dominującej pamięci. Obejmuje to zakres ramek oraz inne bity manipulacyjne, które mogą zostać wykorzystane przez uruchomioną maszynę do zarządzania wspomnieniami.
• Liczba wpisów na stronie: Zakres wpisów page desk w pewnym stylu page desk jest identyczny z szeroką gamą stron w logicznym ujęciu obszaru techniki.
• Tabela stron przechowywana w ważnej pamięci: Strona internetowa każdego systemu jest zazwyczaj zapisywana jako ważne wspomnienie, aby umożliwić zielonemu dostęp do urządzenia operacyjnego i jego zmianę. Może to jednak dodatkowo spowodować dodatkowe obciążenie, ponieważ tabela stron internetowych musi być aktualizowana za każdym razem, gdy system jest wymieniany lub wymieniany z pamięci głównej.

Przykład:

• Jeśli adres logiczny = 31 bitów, wówczas logiczna przestrzeń adresowa = 2³¹słowa = 2 G słowa (1 G = 2³⁰)
• Jeśli logiczna przestrzeń adresowa = 128 M słów = 2⁷* 2²⁰słowa, następnie adres logiczny = log₂2²⁷= 27 bitów
• Jeśli adres fizyczny = 22 bity, wówczas fizyczna przestrzeń adresowa = 2²²słowa = 4 M słów (1 M = 2²⁰)
• Jeśli fizyczna przestrzeń adresowa = 16 M słów = 2⁴* 2²⁰słowa, następnie adres fizyczny = log₂2²⁴= 24 bity

Mapowanie z adresu wirtualnego na fizyczny odbywa się za pomocą Jednostka zarządzania pamięcią (MMU) które jest urządzeniem sprzętowym i to mapowanie jest znane jako technika stronicowania.

• Fizyczna przestrzeń adresowa jest koncepcyjnie podzielona na pewną liczbę bloków o stałym rozmiarze, tzw ramki .
• Logiczna przestrzeń adresowa jest również podzielona na bloki o stałym rozmiarze, tzw strony .
• Rozmiar strony = Rozmiar ramki

Rozważmy przykład:

• Adres fizyczny = 12 bitów, następnie przestrzeń adresu fizycznego = 4 tys. słów
• Adres logiczny = 13 bitów, następnie logiczna przestrzeń adresowa = 8 tys. słów
• Rozmiar strony = rozmiar ramki = 1 tys. słów (założenie)

Stronicowanie

Adres wygenerowany przez procesor jest podzielony na

• Numer strony(p): Liczba bitów wymaganych do przedstawienia stron Logiczna przestrzeń adresowa lub Numer strony
• Przesunięcie strony (d): Liczba bitów wymaganych do reprezentowania określonego słowa na stronie lub rozmiaru strony w logicznej przestrzeni adresowej lub numeru słowa na stronie lub przesunięcia strony.

Adres fizyczny jest podzielony na

W schemacie stronicowania fizyczne pokrycie obszaru jest podzielone na ramki o stałej długości, z których każda zawiera pewne bajty lub słowa. Kiedy sposób jest uruchomiony, jego logiczna przestrzeń adresowa jest dzielona na strony o stałym rozmiarze, które mogą być mapowane do odpowiednich ramek w fizycznej przestrzeni adresowej.

Aby przedstawić adres fizyczny w tym schemacie, powszechnie używane są części:

Zakres ram: Jest to odmiana ramki w fizycznym zasięgu obszaru składającego się z adresowanego bajtu lub frazy. Szeroka gama bitów wymaganych do przedstawienia zakresu treści zależy od skali fizycznego radzenia sobie z obszarem i rozmiaru każdej klatki. Na przykład, jeśli fizyczny obszar obejmuje 2^20 klatek, a każda klatka jest 4KB (2^12 bajtów) rozmiar, wówczas zakres ramek może wymagać 20-12 = 8 bitów.

Przesunięcie ramy: Jest to szeroka gama bajtów lub słów w treści, do której się odnosimy. Liczba bitów wymaganych do reprezentowania przesunięcia ramki zależy od rozmiaru każdej ramki. Na przykład, jeśli każdy ma rozmiar 4 KB, przesunięcie ramki może wymagać 12 bitów. Zatem adres fizyczny w tym schemacie można przedstawić w następujący sposób:

Adres fizyczny = (Numer ramki << Liczba bitów w przesunięciu ramki) + przesunięcie ramki , gdzie << reprezentuje operację bitowego przesunięcia w lewo.

• The TLB jest asocjacyjną, szybką pamięcią.
• Każdy wpis w TLB składa się z dwóch części: znacznika i wartości.
• Kiedy ta pamięć jest wykorzystywana, wówczas pozycja jest porównywana ze wszystkimi tagami jednocześnie. Jeśli element zostanie znaleziony, zwracana jest odpowiednia wartość.

Stronicowanie to technika zarządzania pamięcią stosowana w systemach operacyjnych do zarządzania pamięcią i przydzielania jej procesom. Podczas stronicowania pamięć jest dzielona na bloki o stałym rozmiarze zwane stronami, a procesom przydzielana jest pamięć w oparciu o te strony. Każda strona ma ten sam rozmiar, a rozmiar jest zazwyczaj potęgą liczby 2, na przykład 4 KB lub 8 KB.

Ważne punkty dotyczące stronicowania w systemach operacyjnych

• Zmniejsza fragmentację wewnętrzną: Stronicowanie ułatwia zmniejszanie fragmentacja wewnętrzna poprzez alokację pamięci w blokach (stronach) o stałym rozmiarze, które zwykle mogą być znacznie mniejsze niż rozmiar segmentów faktów procesu. Pozwala to na bardziej efektywne wykorzystanie pamięci, biorąc pod uwagę, że w każdym bloku jest mniej niewykorzystanych bajtów.
• Umożliwia przydzielanie wspomnień na wezwanie dla: Stronicowanie umożliwia alokację pamięci na żądanie, co oznacza, że ​​pamięć jest przydzielana najskuteczniej wtedy, gdy jest najbardziej potrzebna. Pozwala to na wyjątkowo efektywne wykorzystanie pamięci, ponieważ tylko te strony, które są absolutnie używane w dany sposób, chcą być alokowane w pamięci fizycznej.
• Ochrona i udostępnianie pamięci: Stronicowanie umożliwia ochronę i dzielenie się wspomnieniami między metodami, ponieważ każda procedura ma własną tablicę strony internetowej, która odwzorowuje logiczny obszar transakcji na jej fizyczną przestrzeń adresową. Umożliwia to stosowanie technik proporcjonalności faktów, a jednocześnie zapobiega nieupoważnionemu dostępowi do pamięci innych osób.
• Fragmentacja zewnętrzna: Stronicowanie może skutkować fragmentacją zewnętrzną, w wyniku której pamięć zostaje pofragmentowana na małe, nieciągłe bloki. Może to utrudniać przydzielanie ogromnych bloków wspomnień danej metodzie, biorąc pod uwagę, że może ich nie wystarczyć ciągła wolna pamięć być mieć.
• Nad głową: Stronicowanie wiąże się z obciążeniem wynikającym z aktualizacji tabeli stron internetowych i tłumaczenia adresów logicznych na adresy fizyczne. Urządzenie robocze musi utrzymywać tablicę stron dla każdego sposobu i wykonywać translację za każdym razem, gdy procedura uzyskuje dostęp do pamięci, co może spowolnić maszynę.

Często zadawane pytania dotyczące stronicowania

1. Jakie jest zastosowanie stronicowania w systemie operacyjnym?

Odpowiedź:

Stronicowanie to technika zarządzania pamięcią używana do pobierania procesów z pamięci dodatkowej do pamięci głównej.

2. Jaka jest podstawowa zaleta stronicowania?

Odpowiedź:

Podstawową zaletą stronicowania jest to, że zmniejsza fragmentację zewnętrzną, ale nie jest w stanie zmniejszyć fragmentacji wewnętrznej.

co to jest wyrocznia

3. Jaki jest efekt stronicowania?

Odpowiedź:

Stronicowanie pomaga poprawić wydajność systemu, poprawiając wykorzystanie pamięci i uzyskując dostęp do dostępnej tam pamięci.