Stránkovanie je schéma správy pamäte, ktorá eliminuje potrebu a súvislá alokácia fyzickej pamäte. Proces získavania procesov vo forme stránok zo sekundárneho úložiska do hlavnej pamäte je známy ako stránkovanie. Základným účelom stránkovania je rozdeliť každú procedúru na stránky. Okrem toho sa na rozdelenie hlavnej pamäte použijú rámce. Táto schéma umožňuje, aby priestor fyzických adries procesu nebol súvislý.

Pri stránkovaní je fyzická pamäť rozdelená na bloky pevnej veľkosti nazývané rámce stránok, ktoré majú rovnakú veľkosť ako stránky používané procesom. Priestor logických adries procesu je tiež rozdelený na bloky pevnej veľkosti nazývané stránky, ktoré majú rovnakú veľkosť ako rámy stránok. Keď proces požaduje pamäť, operačný systém pridelí procesu jeden alebo viac rámcov stránky a namapuje logické stránky procesu na fyzické rámce stránok.

režisér Karan Johar

Mapovanie medzi logickými stránkami a fyzickými rámcami stránok je udržiavané tabuľkou stránok, ktorú používa jednotka správy pamäte na preklad logických adries na fyzické adresy. Tabuľka stránok mapuje každé číslo logickej stránky na číslo fyzického rámca stránky.

Terminológie spojené s riadením pamäte

• Logická adresa alebo virtuálna adresa: Toto je dohoda, ktorá je generovaná prostredníctvom CPU a používaná technikou na získanie práva na zapamätanie. Je známy ako logická alebo digitálna dohoda, pretože to nie je vždy fyzická blízkosť v pamäti, ale príležitosť na spojenie s miestom v umiestnení logickej adresy zariadenia.
• Logický priestor adries alebo priestor virtuálnych adries: Toto je množina všetkých logických adries vygenerovaných softvérovým programom. Zvyčajne je reprezentovaný vo frázach alebo bajtoch a je rozdelený na stránky s pravidelným trvaním v schéme stránkovania.
• Fyzická adresa: Toto je kopa, ktorá zodpovedá telesnému miestu v reminiscencii. Je to skutočné riešenie, ktoré je k dispozícii na pamäťovej jednotke a používa ho pamäťový radič na získanie prístupu k reminiscencii.
• Fyzický adresný priestor: Toto je súbor všetkých telesných adries, ktoré zodpovedajú logickým adresám v rámci logickej dohody s miestom. Zvyčajne sa zobrazuje v slovách alebo bajtoch a je rozrezaný na rámce s pevnou veľkosťou v schéme stránkovania.

V schéme stránkovania je logická dohoda s regiónom rozdelená na stránky so stálym trvaním a každá internetová webová stránka je priradená k zodpovedajúcemu telu v rámci fyzickej dohody s blízkosťou. Nástroj na prechádzky udržiava webovú stránku webovej stránky pre každú metódu, ktorá mapuje logické adresy systému na príslušné telesné adresy. Keď metóda pristupuje k pamäti, CPU vygeneruje logickú adresu, ktorá sa preloží na telesnú adresu pomocou tabuľky sieťových stránok. Kontrolór reminiscencie potom použije fyzické zvládanie, aby získal právo na vstup do reminiscencie.

Dôležité funkcie stránkovania v správe PC spomienok

• Logické mapovanie adresy na telo: Pri stránkovaní je oblasť logickej adresy techniky rozdelená na stránky konštantnej veľkosti a každá webová stránka je mapovaná na zodpovedajúce fyzické telo v rámci hlavnej reminiscencie. To umožňuje pracovnému modulu gadget manipulovať s pamäťou mimoriadne flexibilným spôsobom, pretože je schopný prideľovať a prideľovať snímky podľa potreby.
• Pevná dĺžka webovej stránky a rámca: Stránkovanie využíva nastavenú dĺžku webovej stránky, ktorá je zvyčajne identická s veľkosťou rámca v najdôležitejšej pamäti. To uľahčuje zjednodušenie techniky ovládania reminiscencie a zlepšuje výkon zariadenia.
• Záznamy na ploche stránky: Každá stránka v oblasti logickej adresy metódy je reprezentovaná prostredníctvom a záznam v tabuľke stránok (PTE) , ktorý obsahuje fakty približne zodpovedajúce telesné telo v prevažujúcej pamäti. Toto sa skladá z rámového rozsahu, okrem iných manipulačných bitov, ktoré môže bežiaci stroj použiť na zvládnutie reminiscencie.
• Niekoľko záznamov na ploche stránky: Rozsah záznamov stránkovacej plochy na pracovnej ploche spôsobu je identický so širokou škálou stránok v rámci logického riešenia oblasti techniky.
• Tabuľka stránok uložená v dôležitej pamäti: Plocha webovej stránky pre každý systém je zvyčajne uložená v dôležitej pamäti, aby sa umožnilo zelené právo na vstup a zmenu pomocou ovládacieho zariadenia. To by však mohlo dodatočne spôsobiť réžiu, pretože tabuľka webových stránok sa musí aktualizovať pri každej príležitosti, keď je systém presunutý do hlavnej pamäte alebo z nej.

Príklad:

• Ak logická adresa = 31 bitov, potom priestor logických adries = 2³¹slová = 2 G slov (1 G = 2³⁰)
• Ak priestor logických adries = 128 miliónov slov = 2⁷* 2^dvadsaťslová, potom Logická adresa = log₂2²⁷= 27 bitov
• Ak je fyzická adresa = 22 bitov, potom fyzický adresný priestor = 2²²slov = 4 M slov (1 M = 2^dvadsať)
• Ak fyzický adresný priestor = 16 miliónov slov = 2⁴* 2^dvadsaťslová, potom Fyzická adresa = log₂2²⁴= 24 bitov

Mapovanie z virtuálnej na fyzickú adresu vykonáva Jednotka správy pamäte (MMU) čo je hardvérové ​​zariadenie a toto mapovanie je známe ako technika stránkovania.

• Fyzický adresný priestor je koncepčne rozdelený do niekoľkých blokov pevnej veľkosti, tzv rámy .
• Priestor logických adries je tiež rozdelený na bloky pevnej veľkosti, tzv stránky .
• Veľkosť stránky = Veľkosť rámu

Uvažujme o príklade:

• Fyzická adresa = 12 bitov, potom priestor fyzickej adresy = 4 K slov
• Logická adresa = 13 bitov, potom priestor logických adries = 8 K slov
• Veľkosť stránky = veľkosť rámca = 1 000 slov (predpoklad)

Stránkovanie

Adresa generovaná CPU je rozdelená na

• Číslo strany (p): Počet bitov potrebných na zobrazenie stránok Logický adresný priestor alebo Číslo strany
• Odsadenie strany (d): Počet bitov požadovaných na reprezentáciu konkrétneho slova na stránke alebo veľkosti stránky v priestore logických adries alebo číslo slova stránky alebo posunu stránky.

Fyzická adresa sa delí na

V schéme stránkovania je fyzické zvládnutie oblasti rozdelené na rámce pevnej dĺžky, z ktorých každý obsahuje nejaké bajty alebo slová. Keď je spôsob spustený, jeho logický adresný priestor je rozdelený na stránky konštantnej veľkosti, ktoré môžu byť mapované na zodpovedajúce rámce v rámci fyzického adresného priestoru.

Na znázornenie fyzickej adresy v tejto schéme sa bežne používajú časti:

Rozsah rámov: Toto je rozmanitosť rámca v rámci fyzického vyrovnávania sa s oblasťou, ktorá pozostáva z adresovaného bajtu alebo frázy. Široká škála bitov potrebných na znázornenie rozsahu tela závisí od rozsahu fyzického vyrovnania sa s oblasťou a veľkosťou každého rámca. Napríklad, ak fyzická plocha nesie 2^20 snímok a každý snímok je 4 kB (2^12 bajtov) vo veľkosti, potom by rozsah rámcov mohol vyžadovať 20-12 = 8 bitov.

Odsadenie rámu: Toto je široká škála bajtov alebo slov v tele, ktoré sa rieši. Počet bitov požadovaných na reprezentáciu posunu rámca závisí od veľkosti každého rámca. Napríklad, ak má každý 4 kB, potom môže offset snímky vyžadovať 12 bitov. Takže fyzická adresa v tejto schéme môže byť reprezentovaná takto:

Fyzická adresa = (Číslo rámca << Počet bitov v offsete rámca) + Frame Offset , kde << predstavuje bitovú operáciu posunu doľava.

• The TLB je asociatívna, vysokorýchlostná pamäť.
• Každý záznam v TLB pozostáva z dvoch častí: značky a hodnoty.
• Keď sa použije táto pamäť, potom sa položka porovná so všetkými značkami súčasne. Ak sa položka nájde, vráti sa zodpovedajúca hodnota.

Stránkovanie je technika správy pamäte používaná v operačných systémoch na správu pamäte a prideľovanie pamäte procesom. Pri stránkovaní je pamäť rozdelená do blokov s pevnou veľkosťou nazývaných stránky a procesom sa prideľuje pamäť v zmysle týchto stránok. Každá stránka má rovnakú veľkosť a veľkosť je zvyčajne mocnina 2, napríklad 4 kB alebo 8 kB.

Dôležité body o stránkovaní v operačných systémoch

• Znižuje vnútornú fragmentáciu: Stránkovanie uľahčuje zmenšenie vnútorná fragmentácia pomocou alokácie pamäte do blokov (stránok) s pevnou veľkosťou, ktoré môžu byť zvyčajne oveľa menšie ako veľkosť segmentov faktov procesu. To umožňuje efektívnejšie využitie pamäte vzhľadom na to, že v každom bloku je menej nevyužitých bajtov.
• Umožňuje pridelenie reminiscencie na zavolanie: Stránkovanie umožňuje prideľovanie pamäte pri volaní, čo znamená, že pamäť je najefektívnejšie prideľovaná vtedy, keď je veľmi potrebná. To umožňuje mimoriadne efektívne využitie pamäte vzhľadom na to, že vo fyzickej pamäti chcú byť alokované iba stránky, ktoré sa týmto spôsobom absolútne používajú.
• Ochrana a zdieľanie pamäte: Stránkovanie umožňuje ochranu a zdieľanie reminiscencií medzi metódami, pretože každý postup má svoju vlastnú tabuľku webových stránok, ktorá mapuje jeho logické riešenie oblasti do priestoru fyzických adries. To umožňuje technikám prideľovať fakty a zároveň zabrániť neoprávnenému prístupu do pamäti každého iného.
• Vonkajšia fragmentácia: Stránkovanie môže mať za následok vonkajšiu fragmentáciu, pri ktorej sa pamäť roztriešti na malé, nesúvislé bloky. To môže sťažiť priradenie masívnych blokov reminiscencie na metódu, ktorá vidí, že jej nemusí byť dosť súvislá voľná pamäť byť mať.
• Režijné náklady: Stránkovanie zahŕňa réžiu z dôvodu renovácie tabuľky webových stránok a prekladu logických adries na fyzické adresy. Pracovné zariadenie musí udržiavať tabuľku stránok pre každý spôsob a vykonávať preklad vždy, keď procedúra pristupuje k pamäti, čo môže spomaliť stroj.

Často kladené otázky o stránkovaní

1. Aké je použitie stránkovania v operačnom systéme?

odpoveď:

Stránkovanie je technika správy pamäte, ktorá sa používa na načítanie procesov zo sekundárneho úložiska do hlavnej pamäte.

2. Aká je základná výhoda stránkovania?

odpoveď:

Základnou výhodou stránkovania je, že znižuje vonkajšiu fragmentáciu, ale nie je schopný znížiť vnútornú fragmentáciu.

10 na mocninu 6

3. Aký je účinok stránkovania?

odpoveď:

Stránkovanie pomáha pri zlepšovaní výkonu systému tým, že zlepšuje využitie pamäte a prístup k dostupnej pamäti, ktorá sa tam nachádza.