Rozdíl mezi stránkováním a segmentací v OS

2019

Správa paměti v operačním systému je základní funkcí, která umožňuje přidělení paměti procesům pro provádění a uvolňuje paměť, když proces již není potřeba. V tomto článku se budeme zabývat dvěma stránkami pro správu paměti a segmentací. Základní rozdíl mezi stránkováním a segmentací je, že „stránka“ je blok s pevnou velikostí, zatímco „segment“ je blok s proměnnou velikostí.

Rozdíly mezi stránkováním a segmentací budeme diskutovat pomocí srovnávací tabulky uvedené níže.

Srovnávací graf

Základ pro porovnání	Paging	Segmentace
Základní	Stránka má pevnou velikost bloku.	Segment má proměnlivou velikost.
Fragmentace	Paging může vést k vnitřní fragmentaci.	Segmentace může vést k vnější fragmentaci.
Adresa	Zadaná adresa uživatele se dělí CPU na číslo stránky a odsazení.	Uživatel specifikuje každou adresu dvěma veličinami, číslem segmentu a offsetem (limit segmentu).
Velikost	Velikost stránky určuje hardware.	Velikost segmentu určuje uživatel.
Stůl	Stránkování zahrnuje tabulku stránek, která obsahuje základní adresu každé stránky.	Segmentace zahrnuje tabulku segmentu, která obsahuje číslo segmentu a offset (délka segmentu).

Definice stránkování

Paging je schéma správy paměti . Paging umožňuje, aby byl proces uložen do paměti nesouvislým způsobem. Uložení procesu nesouvislým způsobem řeší problém vnější fragmentace .

Pro implementaci stránkování jsou fyzické a logické paměťové prostory rozděleny do stejných bloků pevné velikosti. Tyto bloky fyzické paměti s pevnou velikostí se nazývají rámce a bloky s pevnou velikostí logické paměti se nazývají stránky .

Pokud je třeba provést proces, načtou se stránky procesu z prostoru logické paměti do rámců adresního prostoru fyzické paměti. Nyní je adresa generovaná CPU pro přístup k rámu rozdělena na dvě části, tj. Číslo stránky a posun stránky .

Tabulka stránek používá číslo stránky jako index; každý proces má svou samostatnou tabulku stránek, která mapuje logickou adresu na fyzickou adresu. Tabulka stránek obsahuje základní adresu stránky uložené v rámci prostoru fyzické paměti. Základní adresa definovaná tabulkou stránek je kombinována s odsazením stránky a definuje číslo rámce ve fyzické paměti, kde je stránka uložena.

Definice segmentace

Podobně jako stránkování je segmentace také systémem správy paměti . Podporuje pohled uživatele na paměť. Proces je rozdělen do segmentů s proměnnou velikostí a načten do adresního prostoru logické paměti.

Prostor logické adresy je kolekce segmentů s proměnnou velikostí. Každý segment má své jméno a délku . Pro provedení jsou segmenty z prostoru logické paměti načteny do prostoru fyzické paměti.

Adresa zadaná uživatelem obsahuje dvě veličiny, název segmentu a ofset . Segmenty jsou číslovány a označeny číslem segmentu místo názvu segmentu. Toto číslo segmentu se používá jako index v tabulce segmentů a hodnota posunu určuje délku nebo limit segmentu. Číslo segmentu a ofset společně kombinují adresu segmentu ve fyzickém paměťovém prostoru.

Klíčové rozdíly mezi stránkováním a segmentací

Základní rozdíl mezi stránkováním a segmentací je, že stránka má vždy pevnou velikost bloku, zatímco segment má proměnnou velikost .
Paging může vést k vnitřní fragmentaci, protože stránka má pevnou velikost bloku, ale může se stát, že proces nezíská celou velikost bloku, která bude generovat vnitřní fragment v paměti. Segmentace může vést k externí fragmentaci, protože paměť je naplněna bloky s proměnnou velikostí.
V pagingu poskytuje uživatel pouze jedno celé číslo jako adresu, která je dělena hardwarem na číslo stránky a Offset . Na druhé straně v segmentaci uživatel zadá adresu ve dvou veličinách, tj. Číslo segmentu a posunutí .
Velikost stránky je určena nebo specifikována hardwarem . Na druhou stranu velikost segmentu určuje uživatel .
V pagingu tabulka stránek mapuje logickou adresu na fyzickou adresu a obsahuje základní adresu každé stránky uložené v rámcích prostoru fyzické paměti. V segmentaci však tabulka segmentů mapuje logickou adresu na fyzickou adresu a obsahuje číslo segmentu a offset (limit segmentu).

Závěr:

Paging a segmentace jsou schémata správy paměti . Paging umožňuje, aby byla paměť rozdělena na blok s pevnou velikostí, zatímco segmentace rozděluje paměťový prostor na segmenty proměnné velikosti bloku . Tam, kde paging vede k vnitřní fragmentaci, vede segmentace k vnější fragmentaci .