Paginación en el sistema operativo (SO)

¿Qué es la paginación?

La paginación es un mecanismo de almacenamiento que permite al sistema operativo recuperar procesos del almacenamiento secundario a la memoria principal en forma de páginas. En el método de paginación, la memoria principal se divide en pequeños bloques de memoria física de tamaño fijo, que se denominan tramas. El tamaño de un marco debe mantenerse igual que el de una página para aprovechar al máximo la memoria principal y evitar la fragmentación externa. La paginación se utiliza para un acceso más rápido a los datos y es un concepto lógico.

En este tutorial de paginación, aprenderá:

  • ¿Qué es la paginación?
  • Ejemplo
  • ¿Qué es la protección de localización?
  • Ventajas de la paginación
  • Desventajas de la paginación
  • ¿Qué es la segmentación?
  • Ventajas de la segmentación
  • Desventajas de la segmentación

Ejemplo

Por ejemplo, si el tamaño de la memoria principal es de 16 KB y el tamaño de la trama es de 1 KB. Aquí, la memoria principal se dividirá en la colección de 16 fotogramas de 1 KB cada uno.

Hay 4 procesos separados en el sistema que son A1, A2, A3 y A4 de 4 KB cada uno. Aquí, todos los procesos se dividen en páginas de 1 KB cada una para que el sistema operativo pueda almacenar una página en un marco.

Al inicio del proceso, todos los marcos quedan vacíos para que todas las páginas de los procesos queden almacenadas de forma contigua.

En este ejemplo, puede ver que A2 y A4 se mueven al estado de espera después de un tiempo. Por lo tanto, ocho marcos quedan vacíos y, por lo tanto, se pueden cargar otras páginas en esos bloques vacíos. El proceso A5 de tamaño 8 páginas (8 KB) está esperando en la cola de listas.

En este ejemplo, puede ver que hay ocho marcos no contiguos que están disponibles en la memoria, y la paginación ofrece la flexibilidad de almacenar el proceso en los diferentes lugares. Esto nos permite cargar las páginas de proceso A5 en lugar de A2 y A4.

¿Qué es la protección de localización?

El proceso de búsqueda debe protegerse mediante el concepto de inserción de un bit adicional denominado bit válido / no válido. Paginación La protección de la memoria en la paginación se logra asociando bits de protección con cada página. Estos bits están asociados con cada entrada de la tabla de páginas y especifican la protección en la página correspondiente.

Ventajas de la paginación

A continuación, se muestran las ventajas de utilizar el método Paging:

  • Algoritmo de gestión de memoria fácil de usar
  • Sin necesidad de fragmentación externa
  • El intercambio es fácil entre páginas de igual tamaño y marcos de página.

Desventajas de la paginación

Aquí están los inconvenientes / desventajas de la paginación:

  • Puede causar fragmentación interna
  • Algoritmo de gestión de memoria complejo
  • Las tablas de páginas consumen memoria adicional.
  • La paginación de varios niveles puede provocar una sobrecarga de referencia de memoria.

¿Qué es la segmentación?

El método de segmentación funciona casi de manera similar a la paginación, la única diferencia entre los dos es que los segmentos son de longitud variable mientras que, en el método de paginación, las páginas son siempre de tamaño fijo.

Un segmento de programa incluye la función principal del programa, estructuras de datos, funciones de utilidad, etc. El sistema operativo mantiene una tabla de mapa de segmentos para todos los procesos. También incluye una lista de bloques de memoria libres junto con su tamaño, números de segmento y sus ubicaciones de memoria en la memoria principal o en la memoria virtual.

Ventajas de un método de segmentación

Aquí están los pros y los beneficios de la segmentación

  • Ofrecer protección dentro de los segmentos
  • Puede lograr compartir por segmentos que hacen referencia a múltiples procesos.
  • No ofrece fragmentación interna
  • Las tablas de segmentos usan menos memoria que la paginación

Desventajas de la segmentación

Aquí están las desventajas / desventajas de la segmentación

  • En el método de segmentación, los procesos se cargan / eliminan de la memoria principal. Por lo tanto, el espacio de memoria libre se separa en pequeños trozos que pueden crear un problema de fragmentación externa.
  • Algoritmo de gestión de memoria costoso

Resumen:

  • La paginación es un mecanismo de almacenamiento que permite al sistema operativo recuperar procesos del almacenamiento secundario a la memoria principal en forma de páginas.
  • El proceso de búsqueda debe protegerse mediante el concepto de inserción de un bit adicional denominado bit válido / no válido.
  • La mayor ventaja de la paginación es que es un algoritmo de administración de memoria fácil de usar.
  • La paginación puede causar fragmentación interna
  • El método de segmentación funciona casi de manera similar a la paginación, la única diferencia entre los dos es que los segmentos son de longitud variable mientras que, en el método de paginación, las páginas son siempre de tamaño fijo.
  • Puede lograr compartir por segmentos que hacen referencia a múltiples procesos.
  • La segmentación es un algoritmo de gestión de memoria costoso

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