Paging er en hukommelsesstyringsordning, der eliminerer behovet for en sammenhængende tildeling af fysisk hukommelse. Processen med at hente processer i form af sider fra det sekundære lager til hovedhukommelsen er kendt som paging. Det grundlæggende formål med personsøgning er at adskille hver procedure i sider. Derudover vil rammer blive brugt til at opdele hovedhukommelsen. Denne ordning tillader det fysiske adresserum i en proces at være ikke-sammenhængende.

Ved personsøgning er den fysiske hukommelse opdelt i blokke med fast størrelse kaldet siderammer, som har samme størrelse som de sider, der bruges af processen. Processens logiske adresserum er også opdelt i blokke med fast størrelse kaldet sider, som har samme størrelse som siderammerne. Når en proces anmoder om hukommelse, allokerer operativsystemet en eller flere siderammer til processen og kortlægger processens logiske sider til de fysiske siderammer.

markdown billede

Kortlægningen mellem logiske sider og fysiske siderammer vedligeholdes af sidetabellen, som bruges af hukommelsesstyringsenheden til at oversætte logiske adresser til fysiske adresser. Sidetabellen knytter hvert logisk sidetal til et fysisk siderammenummer.

Terminologier forbundet med hukommelseskontrol

• Logisk adresse eller virtuel adresse: Dette er en aftale, der genereres gennem CPU'en og bruges af en teknik til at få adgangsretten til reminiscens. Det er kendt som en logisk eller digital aftale, fordi det ikke altid er en fysisk nærhed i hukommelsen, men en mulighed for en forbindelse med et sted inde i enhedens logiske adresseplacering.
• Logisk adresserum eller virtuelt adresserum: Dette er sættet af alle logiske adresser genereret via et softwareprogram. Det er normalt repræsenteret i sætninger eller bytes og er opdelt i sider med almindelig varighed i et personsøgningsskema.
• Fysisk adresse: Dette er en cope, der svarer til et kropsligt sted i reminiscens. Det er selve cope med dette, der er tilgængeligt på hukommelsesenheden og bruges af hukommelsescontrolleren til at få adgang til reminiscensen.
• Fysisk adresseområde: Dette er det sæt af alle kropslige adresser, der svarer til de logiske adresser inde i vejens logiske omgang med sted. Det er normalt repræsenteret i ord eller bytes og skæres op i rammer i fast størrelse i et personsøgningsskema.

I en personsøgningsordning er den logiske aftale med regionen skåret op i sider med konstant varighed, og hver internet-webside er kortlagt til et tilsvarende organ inden for den fysiske aftale med nærområdet. Gå-ture-værktøjet holder en web-internet-webside-skrivebord for hver metode, som kortlægger systemets logiske adresser til dets tilsvarende kropsadresser. Når en metode får adgang til hukommelsen, genererer CPU'en en logisk adresse, som oversættes til en kropsadresse ved hjælp af netsidetabellen. Reminiscenskontrollanten bruger derefter den fysiske cope til at få adgangsretten til reminiscensen.

Vigtige egenskaber ved personsøgning i PC Reminiscence Management

• Logisk til kropslig adressekortlægning: Ved personsøgning er det logiske adresseområde for en teknik opdelt i sider i konstant størrelse, og hver webside er kortlagt til en tilsvarende fysisk krop inden for hovederindringen. Dette giver arbejdsgadgetten mulighed for at manipulere hukommelsen på en ekstra fleksibel måde, da den er i stand til at allokere og deallokere frames efter behov.
• Fast webside og rammelængde: Paging gør brug af en fastsat websidelængde, som normalt er identisk med størrelsen af ​​en ramme i den vigtigste hukommelse. Dette letter forenklingen af ​​reminiscenskontrolteknikken og forbedrer enhedens ydeevne.
• Sideskriveposter: Hver side inden for en metodes logiske adresseområde er repræsenteret gennem en sidetabelindgang (PTE) , som indeholder fakta omtrent den tilsvarende kropslige krop i den overvejende hukommelse. Dette består af rammeområdet, foruden andre manipulationsbits, som kan bruges af den kørende maskine til at styre reminiscensen.
• Et antal sideskriveposter: Udvalget af sideskriveposter i en mådes sideskrivebord er identisk med det brede udvalg af sider inden for den logiske omtale af teknikkens område.
• Sidetabel gemt i vigtig hukommelse: Websidebordet for hvert system er typisk gemt i vigtig reminiscens for at give mulighed for grøn adgang til og ændring af betjeningsenheden. Dette kan dog yderligere introducere overhead, fordi websidetabellen skal opdateres hver gang et system byttes ind eller ud af hovedhukommelsen.

Eksempel:

• Hvis logisk adresse = 31 bit, så logisk adresserum = 2³¹ord = 2 G ord (1 G = 2³⁰)
• Hvis logisk adresserum = 128 M ord = 2⁷* 2^tyveord, så logisk adresse = log₂2²⁷= 27 bit
• Hvis fysisk adresse = 22 bit, så er fysisk adresserum = 2²²ord = 4 M ord (1 M = 2^tyve)
• Hvis fysisk adresserum = 16 M ord = 2⁴* 2^tyveord, så Fysisk adresse = log₂2²⁴= 24 bit

Kortlægningen fra virtuel til fysisk adresse udføres af Memory Management Unit (MMU) som er en hardwareenhed, og denne kortlægning er kendt som personsøgningsteknikken.

• Det fysiske adresserum er konceptuelt opdelt i et antal blokke af fast størrelse, kaldet rammer .
• Det logiske adresseområde er også opdelt i blokke med fast størrelse, kaldet sider .
• Sidestørrelse = Rammestørrelse

Lad os overveje et eksempel:

• Fysisk adresse = 12 bit, derefter fysisk adresserum = 4 K ord
• Logisk adresse = 13 bit, derefter logisk adresserum = 8 K ord
• Sidestørrelse = rammestørrelse = 1 K ord (antagelse)

Personsøgning

Adressen genereret af CPU'en er opdelt i

• Sidenummer(p): Antal bits, der kræves for at repræsentere siderne i Logisk adresserum eller sidenummer
• Sideforskydning(d): Antal bits, der kræves for at repræsentere et bestemt ord i en side eller sidestørrelse i logisk adresserum eller ordnummer på en side eller sideforskydning.

Fysisk adresse er opdelt i

I et personsøgningsskema er den fysiske håndtering af området opdelt i rammer med fast længde, som hver indeholder nogle bytes eller ord. Når en måde kører, opdeles dets logiske adresserum i sider i konstant størrelse, som kan afbildes til tilsvarende rammer i det fysiske adresserum.

For at repræsentere en fysisk adresse i dette skema bruges dele almindeligvis:

Rammeområde: Dette er variationen af ​​rammen inden for den fysiske klare det område, der består af den byte eller sætning, der adresseres. Den brede vifte af bits, der kræves for at repræsentere kropsområdet, afhænger af omfanget af den fysiske håndtering af området og størrelsen af ​​hver ramme. For eksempel, hvis det fysiske cope with area bærer 2^20 frames og hver frame er 4KB (2^12 bytes) i størrelse, så kunne rammeområdet kræve 20-12 = 8 bit.

Ramme offset: Dette er den brede vifte af byte eller ord i kroppen, som dette behandles. Antallet af bits, der kræves for at repræsentere rammeforskydningen, afhænger af størrelsen af ​​hver ramme. For eksempel, hvis alle er 4KB i størrelse, kan rammeforskydningen kræve 12 bit. Så en fysisk adresse i denne ordning kan repræsenteres som følger:

Fysisk adresse = (Rammenummer << Antal bits i Frame Offset) + Frame Offset , hvor << repræsenterer en bitvis venstreforskydningsoperation.

• Det TLB er associativ højhastighedshukommelse.
• Hver post i TLB består af to dele: et tag og en værdi.
• Når denne hukommelse bruges, sammenlignes et element med alle tags samtidigt. Hvis varen er fundet, returneres den tilsvarende værdi.

Paging er en hukommelseshåndteringsteknik, der bruges i operativsystemer til at styre hukommelse og allokere hukommelse til processer. Ved personsøgning er hukommelsen opdelt i blokke med fast størrelse kaldet sider, og processer tildeles hukommelse i forhold til disse sider. Hver side er af samme størrelse, og størrelsen er typisk en potens på 2, såsom 4KB eller 8 KB.

Vigtige punkter om personsøgning i operativsystemer

• Reducerer intern fragmentering: Personsøgning letter mindskelse intern fragmentering ved at bruge allokering af hukommelse i blokke med fast størrelse (sider), som normalt kan være en hel del mindre end størrelsen af ​​processens faktasegmenter. Dette giver mulighed for en større effektiv brug af hukommelse i betragtning af, at der er færre ubrugte bytes i hver blok.
• Gør det muligt at tildele reminiscens på kald til: Paging gør det muligt at allokere hukommelse ved opkald, hvilket betyder, at hukommelsen tildeles mest effektivt, når der er meget behov for det. Dette giver mulighed for ekstra effektiv brug af hukommelsen i betragtning af, at kun de sider, der absolut bruges af den måde, ønsker at blive allokeret inde i den fysiske hukommelse.
• Beskyttelse og deling af hukommelse: Personsøgning giver mulighed for beskyttelse og deling af reminiscens mellem metoder, da hver procedure har sin egen websidetabel, der kortlægger dens logiske aftale med området til dets fysiske adresserum. Dette tillader teknikker til at proportionere fakta på samme tid som at forhindre uautoriseret adgang til enhver andens hukommelse.
• Ekstern fragmentering: Personsøgning kan resultere i ekstern fragmentering, hvor hukommelsen bliver fragmenteret til små, ikke-sammenhængende blokke. Dette kan gøre det vanskeligt at allokere massive reminiscensblokke til en metode, da der måske ikke er nok sammenhængende ledig hukommelse at have.
• Overhead: Personsøgning involverer overhead på grund af renoveringen af ​​websidetabellen og oversættelsen af ​​logiske adresser til fysiske adresser. Arbejdsanordningen skal vedligeholde sidetabellen for hver måde og udføre en aftale med oversættelse, når en procedure får adgang til hukommelsen, hvilket kan bremse maskinen.

Ofte stillede spørgsmål om personsøgning

1. Hvad er brugen af ​​personsøgning i et operativsystem?

Svar:

Paging er en hukommelseshåndteringsteknik, der bruges til at hente processer fra sekundært lager til hovedhukommelsen.

2. Hvad er den grundlæggende fordel ved Paging?

Svar:

Den grundlæggende fordel ved Paging er, at den reducerer ekstern fragmentering, men den er ikke i stand til at reducere intern fragmentering.

alfa beta beskæring

3. Hvad er effekten af ​​Paging?

Svar:

Personsøgning hjælper med at forbedre systemets ydeevne ved at forbedre udnyttelsen af ​​hukommelsen og få adgang til den tilgængelige hukommelse, der findes der.