La paginació és un esquema de gestió de memòria que elimina la necessitat d'un assignació contigua de la memòria física. El procés de recuperació de processos en forma de pàgines de l'emmagatzematge secundari a la memòria principal es coneix com a paginació. El propòsit bàsic de la paginació és separar cada procediment en pàgines. A més, s'utilitzaran marcs per dividir la memòria principal. Aquest esquema permet que l'espai d'adreces física d'un procés no sigui contigu.

A la paginació, la memòria física es divideix en blocs de mida fixa anomenats marcs de pàgina, que tenen la mateixa mida que les pàgines utilitzades pel procés. L'espai d'adreces lògiques del procés també es divideix en blocs de mida fixa anomenats pàgines, que tenen la mateixa mida que els marcs de la pàgina. Quan un procés demana memòria, el sistema operatiu assigna un o més marcs de pàgina al procés i mapeja les pàgines lògiques del procés amb els marcs de pàgina físics.

alfabet per nombres

El mapeig entre pàgines lògiques i marcs de pàgina físiques es manté mitjançant la taula de pàgines, que és utilitzada per la unitat de gestió de memòria per traduir adreces lògiques en adreces físiques. La taula de pàgines associa cada número de pàgina lògic a un número de marc de pàgina físic.

Terminologies associades al control de memòria

• Adreça lògica o adreça virtual: Aquest és un acord que es genera a través de la CPU i s'utilitza per una tècnica per obtenir el dret d'entrada a la reminiscència. Es coneix com un acord lògic o digital perquè no sempre és un veïnatge físic a la memòria, sinó una oportunitat per a una connexió amb un lloc dins de la ubicació de l'adreça lògica del dispositiu.
• Espai d'adreces lògics o espai d'adreces virtuals: Aquest és el conjunt de totes les adreces lògiques generades mitjançant un programa de programari. Normalment es representa en frases o bytes i es divideix en pàgines de durada normal en un esquema de paginació.
• Adreça física: Aquest és un cop que correspon a un lloc corporal en la reminiscència. És la solució real d'això que està disponible a la unitat de memòria i que el controlador de memòria l'utilitza per obtenir l'admissió a la reminiscència.
• Espai d'adreça física: Aquest és el conjunt de totes les adreces corporals que corresponen a les adreces lògiques dins del tracte lògic amb el lloc del camí. Normalment es representa en paraules o bytes i es talla en marcs de mida fixa en un esquema de paginació.

En un esquema de paginació, l'acord lògic amb la regió es divideix en pàgines de durada constant i cada pàgina web d'Internet s'assigna a un cos corresponent dins de l'acord físic amb la proximitat. L'eina d'anar a caminar manté un escriptori de pàgines web d'Internet per a cada mètode, que mapeja les adreces lògiques del sistema amb les adreces corporals corresponents. Quan un mètode accedeix a la memòria, la CPU genera una adreça lògica, que es tradueix a una adreça corporal mitjançant la taula de pàgines de xarxa. Aleshores, el controlador de la reminiscència utilitza la capa física per obtenir el dret d'entrada a la reminiscència.

Característiques importants de la paginació a la gestió de la reminiscència de PC

• Mapeig lògic d'adreces corporals: A la paginació, l'àrea d'adreces lògiques d'una tècnica es divideix en pàgines de mida constant, i cada pàgina web està assignada a un cos físic corresponent dins de la reminiscència principal. Això permet que el gadget de treball manipuli la memòria d'una manera més flexible, ja que és capaç d'assignar i desassignar fotogrames segons sigui necessari.
• La pàgina web i la longitud del marc es van fixar: La paginació fa ús d'una longitud de pàgina web determinada, que normalment és idèntica a la mida d'un marc dins de la memòria més important. Això facilita la simplificació de la tècnica de control de la reminiscència i millora el rendiment del dispositiu.
• Entrades del taulell de pàgina: Cada pàgina dins de l'àrea d'adreces lògiques d'un mètode es representa mitjançant a entrada de la taula de pàgines (PTE) , que conté fets aproximadament el cos corporal corresponent a la memòria predominant. Consisteix en el rang de fotogrames, a més d'altres bits de manipulació que poden ser utilitzats per la màquina en execució per gestionar la reminiscència.
• Diverses entrades de taulell de pàgines: La gamma d'entrades del taulell de pàgines en el taulell de pàgines d'una manera és idèntica a la gran varietat de pàgines dins de l'acord lògic amb l'àrea de la tècnica.
• Taula de pàgines emmagatzemada a la memòria important: El taulell de la pàgina web de cada sistema normalment es desa en una reminiscència important, per permetre que el dispositiu operatiu tingui dret d'entrada i canvi en verd. No obstant això, això també podria introduir una sobrecàrrega, perquè la taula de pàgines web s'ha d'actualitzar cada vegada que s'intercanvia un sistema dins o fora de la memòria principal.

Exemple:

• Si l'adreça lògica = 31 bits, l'espai d'adreces lògics = 2³¹paraules = 2 G paraules (1 G = 2³⁰)
• Si l'espai d'adreça lògica = 128 M paraules = 2⁷* 2²⁰paraules, després Adreça lògica = registre₂2²⁷= 27 bits
• Si l'adreça física = 22 bits, llavors l'espai d'adreça física = 2²²paraules = 4 M paraules (1 M = 2²⁰)
• Si l'espai d'adreça física = 16 M paraules = 2⁴* 2²⁰paraules, després Adreça física = registre₂2²⁴= 24 bits

El mapeig de l'adreça virtual a la física es realitza mitjançant el Unitat de gestió de memòria (MMU) que és un dispositiu de maquinari i aquest mapeig es coneix com a tècnica de paginació.

• L'espai d'adreces físiques es divideix conceptualment en una sèrie de blocs de mida fixa, anomenats marcs .
• L'espai d'adreces lògiques també es divideix en blocs de mida fixa, anomenats pàgines .
• Mida de la pàgina = Mida del marc

Considerem un exemple:

• Adreça física = 12 bits, després espai d'adreça física = 4 K paraules
• Adreça lògica = 13 bits, després espai d'adreça lògica = 8 K paraules
• Mida de la pàgina = mida del marc = 1 K paraules (suposició)

Paginació

L'adreça generada per la CPU es divideix en

• Número de pàgina (p): Nombre de bits necessaris per representar les pàgines Espai d'adreces lògics o Número de pàgina
• Desplaçament de pàgina (d): Nombre de bits necessaris per representar una paraula concreta en una pàgina o mida de pàgina de l'espai d'adreces lògics o el número de paraula d'una pàgina o desplaçament de pàgina.

L'adreça física es divideix en

En un esquema de paginació, la capa física de l'àrea es divideix en fotogrames de longitud fixa, cadascun dels quals conté alguns bytes o paraules. Quan s'executa una manera, el seu espai d'adreces lògics es divideix en pàgines de mida constant, que es poden assignar als marcs corresponents dins de l'espai d'adreces físiques.

Per representar una adreça física en aquest esquema, les parts s'utilitzen habitualment:

Interval de fotogrames: Aquesta és la varietat de trama dins de la capa física amb l'àrea que consisteix en el byte o frase que s'adreça. L'àmplia varietat de bits necessaris per representar la gamma del cos depèn de l'escala de la capa física amb l'àrea i la mida de cada fotograma. Per exemple, si l'àrea física porta 2^20 fotogrames i cada fotograma ho és 4KB (2^12 bytes) de mida, llavors el rang de fotogrames podria requerir 20-12 = 8 bits.

Desplaçament del fotograma: Aquesta és la gran varietat del byte o paraula dins del cos que s'està abordant. El nombre de bits necessaris per representar el desplaçament del fotograma depèn de la mida de cada fotograma. Per exemple, si tothom té una mida de 4 KB, el desplaçament del fotograma podria requerir 12 bits. Per tant, una adreça física en aquest esquema es pot representar de la manera següent:

Adreça física = (Número de fotograma << Nombre de bits en el desplaçament del fotograma) + Desplaçament del fotograma , on << representa una operació de desplaçament a l'esquerra per bits.

• El TLB és memòria associativa d'alta velocitat.
• Cada entrada a TLB consta de dues parts: una etiqueta i un valor.
• Quan s'utilitza aquesta memòria, un element es compara amb totes les etiquetes simultàniament. Si es troba l'element, es retorna el valor corresponent.

La paginació és una tècnica de gestió de memòria utilitzada en sistemes operatius per gestionar la memòria i assignar memòria als processos. A la paginació, la memòria es divideix en blocs de mida fixa anomenats pàgines, i als processos se'ls assigna memòria en funció d'aquestes pàgines. Cada pàgina té la mateixa mida i la mida sol ser una potència de 2, com ara 4 KB o 8 KB.

Aspectes importants sobre la paginació en sistemes operatius

• Redueix la fragmentació interna: La paginació facilita la reducció fragmentació interna mitjançant l'assignació de memòria en blocs (pàgines) de mida fixa, que normalment poden ser molt més petits que la mida dels segments de fets del procés. Això permet un ús més eficient de la memòria, ja que hi ha menys bytes no utilitzats a cada bloc.
• Permet assignar reminiscències a trucada per a: La paginació permet assignar memòria a trucada, això vol dir que la memòria s'assigna de manera més eficaç quan és molt necessària. Això permet un ús més eficient de la memòria a la vista que només les pàgines que s'utilitzen absolutament per la manera volen assignar-se dins de la memòria física.
• Protecció i compartició de la memòria: La paginació permet protegir i compartir la reminiscència entre mètodes, ja que cada procediment té la seva pròpia taula de pàgines web que mapeja el seu tracte lògic amb l'àrea al seu espai d'adreces físiques. Això permet que les tècniques proporcionin els fets alhora que impedeix el dret d'entrada no autoritzat a la memòria dels altres.
• Fragmentació externa: La paginació pot provocar una fragmentació externa, en la qual la memòria es converteix en blocs petits i no contigus. Això pot dificultar l'assignació de blocs massius de reminiscència a un mètode, ja que potser no n'hi ha prou. memòria lliure contigua per tenir.
• Càrrec: La paginació implica despeses generals a causa de la renovació de la taula de pàgines web i la traducció d'adreces lògiques a adreces físiques. El dispositiu de treball ha de mantenir la taula de pàgines per a cada manera i realitzar un acord amb la traducció sempre que un procediment accedeixi a la memòria, cosa que pot alentir la màquina.

Preguntes freqüents sobre paginació

1. Per a què serveix la paginació en un sistema operatiu?

Resposta:

La paginació és una tècnica de gestió de memòria que s'utilitza per recuperar processos de l'emmagatzematge secundari a la memòria principal.

2. Quin és l'avantatge bàsic de la paginació?

Resposta:

L'avantatge bàsic de la paginació és que redueix la fragmentació externa, però no és capaç de reduir la fragmentació interna.

quan es va inventar el primer ordinador

3. Quin és l'efecte de la paginació?

Resposta:

La paginació ajuda a millorar el rendiment del sistema mitjançant la millora de la utilització de la memòria i l'accés a la memòria disponible que hi ha.