Rozdíl mezi stránkováním a segmentací
Nathaniel Brooks
Klíčový rozdíl mezi stránkováním a segmentací v OS
- Stránka má pevnou velikost bloku, zatímco segment má proměnnou velikost.
- Při stránkování rozhoduje o velikosti stránky hardware, zatímco velikost segmentu určuje uživatel.
- Technika stránkování je rychlejší pro přístup do paměti, ale segmentace je pomalejší než metoda stránkování.
- Při stránkování uživatel poskytuje jako adresu pouze jediné celé číslo, zatímco při segmentaci je k dispozici mnoho nezávislých adresních prostorů.
- Tabulka stránek ukládá data stránek, zatímco tabulka segmentace ukládá data segmentace.
Zde jsem rozebral rozdíl mezi stránkováním a segmentací a komplexně zhodnotím jejich klady a zápory.
Co je stránkování?
Stránkování je mechanismus ukládání, který umožňuje operačnímu systému získávat procesy ze sekundárního úložiště do hlavní paměti ve formě stránek. Při metodě stránkování je hlavní paměť rozdělena na malé bloky fyzické adresy s pevnou velikostí, které se nazývají rámce. Velikost rámce by měla být stejná jako velikost stránky, aby bylo maximální využití hlavní paměti a aby se zabránilo externí fragmentaci. Pro rychlejší přístup k datům se používá stránkování a je to logický koncept.
Co je segmentace?
Segmentace metoda funguje téměř podobně jako stránkování, jediný rozdíl mezi nimi je v tom, že segmenty mají proměnnou délku, zatímco u metody stránkování mají stránky vždy pevnou velikost. Segment programu zahrnuje hlavní funkci programu, datové struktury, pomocné funkce atd. OS udržuje tabulku mapy segmentů pro všechny procesy. Obsahuje také seznam volných paměťových bloků spolu s jejich velikostí, čísly segmentů a paměťovými místy v hlavní paměti, popř virtuální paměť.
Rozdíl mezi stránkováním a segmentací
Ve své zkušenosti s OS jsem pozoroval následující rozdíly mezi stránkováním a segmentací:
| Ne. | Stránkování | Segmentace |
|---|---|---|
| 1. | Stránka má pevnou velikost bloku. | Segment má proměnlivou velikost. |
| 2. | Může to vést k vnitřní fragmentaci. | Může to vést k vnější fragmentaci. |
| 3. | Při stránkování rozhoduje o velikosti stránky hardware. | Velikost segmentu určuje uživatel. |
| 4. | Adresový prostor procesu je rozdělen do bloků pevné velikosti, které se nazývají stránky. | Procesní adresní prostor je rozdělen do různě velkých bloků nazývaných sekce. |
| 5. | Technika stránkování je rychlejší pro přístup do paměti. | Segmentace je pomalejší než metoda stránkování. |
| 6. | Tabulka stránek ukládá data stránky | Segmentační tabulka ukládá data o segmentaci. |
| 7. | Stránkování neusnadňuje žádné sdílení procedur. | Segmentace umožňuje sdílení postupů. |
| 8. | Stránkování nedokáže samostatně rozlišit a zabezpečit postupy a data. | Segmentaci lze použít k oddělení bezpečných procedur a dat. |
| 9. | Stránkovací adresní prostor je jednorozměrný | V segmentaci je k dispozici mnoho nezávislých adresních prostorů |
| 10. | V Pagingu uživatel zadá jako adresu jediné celé číslo, které je hardwarem rozděleno na číslo stránky a offset. | V metodě segmentace uživatel zadává adresu ve dvou množstvích 1) číslo segmentu 2) offset. |
Výhody stránkování
Nyní mi dovolte sdílet výhody používání metody stránkování:
- Snadné použití správy paměti algoritmus
- Není potřeba externí fragmentace
- výměnaping je snadné přepínat mezi stejně velkými stránkami a rámečky stránek.
Nevýhody stránkování
Zde nastíním nevýhody stránkování:
- Může způsobit vnitřní fragmentaci
- Tabulky stránek spotřebují další paměť.
- Víceúrovňové stránkování může vést k režii odkazu na paměť.
Výhody segmentace
Z mé zkušenosti jsou výhody segmentace jasné.
- Nabídka ochrany v rámci segmentů
- Sdílení můžete dosáhnout segmentováním a odkazováním na více procesů.
- Nenabízí vnitřní fragmentaci
- Tabulky segmentů využívají méně paměti než stránkování
Nevýhody segmentace
Zde jsou nevýhody segmentace, které jsem identifikoval.
- Při metodě segmentace se procesy načítají nebo odebírají z hlavní paměti. Volný paměťový prostor je proto rozdělen na malé kousky, což může způsobit problém vnější fragmentace
- Nákladný algoritmus správy paměti
Jak si vybrat mezi stránkováním a segmentací
Osobně jsem zjistil, že zatímco stránkování zjednodušuje správu paměti, segmentace poskytuje řešení na míru, která zlepšují správu procesů. Vybírat bychom měli na základě konkrétních potřeb prostředí aplikace.
