logo

Personsøking i operativsystemet

Personsøking er et minnebehandlingssystem som eliminerer behovet for en sammenhengende tildeling av fysisk minne. Prosessen med å hente prosesser i form av sider fra sekundærlageret til hovedminnet er kjent som personsøking. Det grunnleggende formålet med personsøking er å dele hver prosedyre i sider. I tillegg vil rammer brukes til å dele hovedminnet. Denne ordningen tillater at det fysiske adresserommet til en prosess er ikke-sammenhengende.

Ved personsøking er det fysiske minnet delt inn i blokker med fast størrelse kalt siderammer, som har samme størrelse som sidene som brukes av prosessen. Prosessens logiske adresserom er også delt inn i blokker med fast størrelse kalt sider, som har samme størrelse som siderammene. Når en prosess ber om minne, allokerer operativsystemet én eller flere siderammer til prosessen og tilordner prosessens logiske sider til de fysiske siderammer.



markdown-bilde

Kartleggingen mellom logiske sider og fysiske siderammer vedlikeholdes av sidetabellen, som brukes av minnebehandlingsenheten til å oversette logiske adresser til fysiske adresser. Sidetabellen tilordner hvert logiske sidetall til et fysisk siderammenummer.

Terminologier knyttet til minnekontroll

  • Logisk adresse eller virtuell adresse: Dette er en avtale som genereres gjennom CPU og brukes av en teknikk for å få adgangsretten til minne. Det er kjent som en logisk eller digital avtale fordi det ikke alltid er en fysisk nærhet i minnet, men en mulighet for en forbindelse med et sted innenfor enhetens logiske adresseplassering.
  • Logisk adresserom eller virtuelt adresseområde: Dette er settet med alle logiske adresser generert via et program. Den er normalt representert i fraser eller byte og er delt inn i sider med vanlig varighet i et personsøkerskjema.
  • Fysisk adresse: Dette er en mestring som tilsvarer en kroppslig plass i erindring. Det er selve taklingen av dette som er tilgjengelig på minneenheten og brukes av minnekontrolleren for å få adgang til reminisensen.
  • Fysisk adresserom: Dette er settet av alle kroppsadresser som tilsvarer de logiske adressene i veiens logiske avtale med sted. Det er vanligvis representert i ord eller byte og kuttes opp i rammer med fast størrelse i et personsøkingsskjema.

I et personsøkeropplegg blir den logiske avtalen med regionen kuttet opp i sider med jevn varighet, og hver internettside blir kartlagt til en tilsvarende instans innenfor den fysiske avtalen med nærområdet. Gå for turer-verktøyet holder en nettbasert nettside for hver metode, som kartlegger systemets logiske adresser til dets tilsvarende kroppsadresser. Når en metode får tilgang til minnet, genererer CPU en logisk adresse, som oversettes til en kroppsadresse ved hjelp av netsidetabellen. Reminiscenskontrolløren bruker så den fysiske cope for å få adgangsrett til mimringen.

Viktige funksjoner ved personsøking i PC Reminiscence Management

  • Logisk til kroppslig adressekartlegging: Ved personsøking er det logiske adresseområdet til en teknikk delt inn i sider med konstant størrelse, og hver nettside er kartlagt til en tilsvarende fysisk kropp innenfor hovedminnet. Dette tillater arbeidsinnretningen å manipulere minnet på en ekstra fleksibel måte, siden den er i stand til å tildele og deallokere rammer etter behov.
  • Fast nettside og rammelengde: Personsøking benytter seg av en angitt nettsidelengde, som vanligvis er identisk med størrelsen på en ramme i det viktigste minnet. Dette gjør det lettere å forenkle reminissenskontrollteknikken og forbedrer enhetens ytelse.
  • Sideskriveoppføringer: Hver side innenfor det logiske adresseområdet til en metode er representert gjennom en sidetabelloppføring (PTE) , som inneholder fakta omtrent den tilsvarende kroppslige kroppen i det dominerende minnet. Dette består av rammeområdet, i tillegg til andre manipulasjonsbiter som kan brukes av løpemaskinen for å håndtere reminisensen.
  • En rekke sideskriveoppføringer: Utvalget av sideskriveoppføringer på en måtes sidebord er identisk med det store utvalget av sider innenfor den logiske avtalen med teknikkens område.
  • Sidetabell lagret i viktig minne: Nettsidepulten for hvert system er vanligvis lagret i viktig erindring, for å tillate grønn tilgang til og endring av driftsenheten. Dette kan imidlertid i tillegg introdusere overhead, fordi nettsidetabellen må oppdateres hver gang et system byttes inn eller ut av hovedminnet.

Eksempel:



  • Hvis logisk adresse = 31 bit, er logisk adresserom = 231ord = 2 G ord (1 G = 230)
  • Hvis logisk adresserom = 128 M ord = 27* 2tjueord, så logisk adresse = logg2227= 27 biter
  • Hvis fysisk adresse = 22 bit, så er fysisk adresserom = 222ord = 4 M ord (1 M = 2tjue)
  • Hvis fysisk adresserom = 16 M ord = 24* 2tjueord, deretter Fysisk adresse = logg2224= 24 biter

Kartleggingen fra virtuell til fysisk adresse gjøres av Memory Management Unit (MMU) som er en maskinvareenhet og denne tilordningen er kjent som personsøkingsteknikken.

  • Det fysiske adresserommet er konseptuelt delt inn i en rekke blokker med fast størrelse, kalt rammer .
  • Det logiske adresserommet er også delt inn i blokker med fast størrelse, kalt sider .
  • Sidestørrelse = Rammestørrelse

La oss vurdere et eksempel:

  • Fysisk adresse = 12 biter, deretter Fysisk adresserom = 4 K ord
  • Logisk adresse = 13 biter, deretter logisk adresserom = 8 K ord
  • Sidestørrelse = rammestørrelse = 1 K ord (antakelse)

Personsøking



Adressen generert av CPU er delt inn i

  • Sidetall(p): Antall biter som kreves for å representere sidene i Logisk adresserom eller Sidenummer
  • Sideforskyvning(d): Antall biter som kreves for å representere et bestemt ord i en side eller sidestørrelse i logisk adresserom eller ordnummer på en side eller sideforskyvning.

Fysisk adresse er delt inn i

I et personsøkerskjema er den fysiske mestring av området delt inn i rammer med fast lengde, som hver inneholder noen byte eller ord. Når en måte kjører, deles dets logiske adresserom i sider med konstant størrelse, som kan tilordnes tilsvarende rammer innenfor det fysiske adresserommet.

For å representere en fysisk adresse i denne ordningen, brukes vanligvis deler:

Rammeområde: Dette er variasjonen av rammen innenfor den fysiske takle området som består av byten eller frasen som adresseres. Det store utvalget av biter som kreves for å representere kroppsområdet, er avhengig av omfanget av den fysiske taklingen av området og størrelsen på hver ramme. For eksempel, hvis det fysiske området har 2^20 rammer og hver ramme er 4KB (2^12 byte) i størrelse, kan rammeområdet kreve 20-12 = 8 biter.

Rammeforskyvning: Dette er den store variasjonen av byten eller ordet i kroppen dette blir adressert. Antall biter som kreves for å representere rammeforskyvningen avhenger av størrelsen på hver ramme. For eksempel, hvis alle er 4KB i størrelse, kan rammeforskyvningen kreve 12 biter. Så en fysisk adresse i denne ordningen kan representeres som følger:

Fysisk adresse = (rammenummer << antall biter i rammeforskyvning) + rammeforskyvning , hvor << representerer en bitvis venstreskiftoperasjon.

  • De TLB er assosiativt høyhastighetsminne.
  • Hver oppføring i TLB består av to deler: en kode og en verdi.
  • Når dette minnet brukes, sammenlignes et element med alle taggene samtidig. Hvis varen blir funnet, returneres den tilsvarende verdien.

Personsøking er en minnebehandlingsteknikk som brukes i operativsystemer for å administrere minne og allokere minne til prosesser. Ved personsøking er minnet delt inn i blokker med fast størrelse kalt sider, og prosesser tildeles minne når det gjelder disse sidene. Hver side er av samme størrelse, og størrelsen er vanligvis en potens på 2, for eksempel 4KB eller 8 KB.

Viktige punkter om personsøking i operativsystemer

  • Reduserer intern fragmentering: Personsøking forenkler reduksjon intern fragmentering ved å bruke allokering av minne i blokker (sider) med fast størrelse, som vanligvis kan være mye mindre enn størrelsen på prosessens faktasegmenter. Dette gir større effektiv bruk av minnet med tanke på at det er færre ubrukte byte i hver blokk.
  • Gjør det mulig å tildele erindring på vakt for: Personsøking gjør det mulig å tildele minne ved anrop, dette betyr at minnet tildeles mest effektivt når det er mye behov for det. Dette gir mulighet for ekstra effektiv bruk av minnet med tanke på at bare sidene som absolutt brukes av måten ønsker å bli allokert inne i det fysiske minnet.
  • Beskyttelse og deling av minne: Personsøking gir mulighet for beskyttelse og deling av erindring mellom metoder, ettersom hver prosedyre har sin egen nettsidetabell som kartlegger dens logiske avtale med området til dets fysiske adresserom. Dette tillater teknikker for å proporsjonere fakta samtidig som å hindre uautoriserte adgangsrettigheter til alle andres minne.
  • Ekstern fragmentering: Personsøking kan resultere i ekstern fragmentering, der minne blir fragmentert til små, ikke-sammenhengende blokker. Dette kan gjøre det vanskelig å tildele massive erindringsblokker til en metode, siden det kanskje ikke er nok sammenhengende ledig minne å ha.
  • Overhead: Personsøking innebærer overhead på grunn av renoveringen av nettsidetabellen og oversettelsen av logiske adresser til fysiske adresser. Arbeidsenheten må vedlikeholde sidetabellen for hver måte og utføre en avtale med oversettelse når en prosedyre får tilgang til minnet, noe som kan bremse maskinen.

Vanlige spørsmål om personsøking

1. Hva er bruken av personsøking i et operativsystem?

Svar:

Paging er en minnebehandlingsteknikk som brukes til å hente prosesser fra sekundærlagring til hovedminne.

2. Hva er den grunnleggende fordelen med personsøking?

Svar:

Den grunnleggende fordelen med Paging er at den reduserer ekstern fragmentering, men den er ikke i stand til å redusere intern fragmentering.

java samling

3. Hva er effekten av personsøking?

Svar:

Personsøking hjelper til med å forbedre ytelsen til systemet ved å forbedre utnyttelsen av minnet og få tilgang til det tilgjengelige minnet som finnes der.