Wat is vraagpaging?

Vraagpaging is een geheugenbeheertechniek die wordt gebruikt in UNIX (en andere besturingssystemen) om de situatie aan te pakken waarin de geheugenvereisten van een programma de beschikbare fysieke RAM overschrijden. In plaats van het hele programma tegelijk in het geheugen te laden, laadt vraagpaging alleen de benodigde pagina's (brokken gegevens) op aanvraag.

Hoe vraagpaging werkt in Unix:

1. Virtueel geheugen: Unix gebruikt een concept genaamd virtueel geheugen. Dit creëert de illusie dat een programma toegang heeft tot meer geheugen dan fysiek beschikbaar. Virtueel geheugenkaarten -programma adressen op fysieke geheugenadressen, waardoor efficiënt resource management mogelijk is.

2. Paginaframes: Fysiek RAM is verdeeld in eenheden met een vaste grootte die paginaframes worden genoemd.

3. pagina's: Programma's zijn ook onderverdeeld in eenheden met een vaste grootte die pagina's worden genoemd.

4. Paginatabel: Elk proces heeft een paginatabel die virtuele pagina's toewijst aan fysieke paginaframes. De paginatabel houdt bij waar elke pagina van een programma zich bevindt (in geheugen of op schijf).

5. Paginafout: Wanneer een programma toegang probeert te krijgen tot een pagina die zich momenteel niet in RAM bevindt (een paginafout treedt op), het besturingssysteem:

- Onderbreekt het lopende programma.

- Lokaliseert de vereiste pagina op schijf.

- Verwijdt de vereiste pagina in een beschikbaar paginabrame in RAM.

- Werk de paginatabel bij.

- hervat het onderbroken programma.

Voordelen van vraagpaging:

* verbeterd geheugengebruik: Met paging met aanvraag kunt u programma's uitvoeren die groter zijn dan fysiek geheugen. Alleen de benodigde pagina's worden geladen, waardoor RAM -gebruik wordt gemaximaliseerd.

* Verhoogd multitasking: Hiermee kunnen meerdere programma's gelijktijdig worden uitgevoerd zonder het hele programma in het geheugen te hoeven laden, waardoor de algehele systeemresponsiviteit wordt verbeterd.

* Verminderde opstarttijden: Programma's beginnen sneller omdat aanvankelijk slechts enkele essentiële pagina's worden geladen.

Voorbeeld:

Stel je een programma voor dat 10 GB geheugen vereist, maar je computer heeft slechts 4 GB RAM. Vraagpaging zou:

* Verdeel het programma in pagina's (bijvoorbeeld 2 GB elk).

* Laad de eerste paar pagina's in RAM.

* Naarmate het programma wordt uitgevoerd, worden alleen de pagina's die nodig zijn op een bepaald moment van schijf geladen.

Sleutelpunten:

* Impact van prestaties: Paginafouten kunnen een overheadprestatie veroorzaken vanwege de tijd die nodig is om gegevens van schijf op te halen.

* Thrashing: Als een programma vaak toegang heeft tot pagina's die niet in RAM zijn, wat resulteert in constante paginarwaps, wordt dit thrashing genoemd. Thrashing kan leiden tot ernstige degradatie van prestaties.

Conclusie:

Vraag paging in Unix is ​​een krachtige techniek voor geheugenbeheer. Het maakt een efficiënt gebruik van RAM mogelijk, maakt het mogelijk om grotere programma's uit te voeren dan fysiek beschikbaar geheugen en verbetert de multitaskingprestaties. U moet zich echter bewust zijn van het potentieel voor prestatieproblemen als er buitensporige paginafouten plaatsvinden (thrashing).