| Compactie is een geheugenbeheertechniek die wordt gebruikt om het gebruik van geheugen te optimaliseren door fragmentatie te verminderen. Het houdt in dat de toegewezen geheugenblokken dichter bij elkaar worden geplaatst om aaneengesloten geheugenblokken vrij te maken. Door dit te doen verbetert compactie de geheugenefficiëntie en verkleint het de kans op geheugenfragmentatie, wat kan leiden tot prestatievermindering en inefficiënt geheugengebruik.
Zo werkt verdichting in een besturingssysteem:
1. Identificatie van gefragmenteerd geheugen :Het besturingssysteem identificeert geheugengebieden die gefragmenteerd zijn als gevolg van de toewijzing en het ongedaan maken van de toewijzing van geheugenblokken. Fragmentatie treedt op wanneer toegewezen geheugenblokken worden afgewisseld met niet-toegewezen geheugenblokken, wat resulteert in verspreide en niet-aaneengesloten geheugengebieden.
2. Verplaatsing van toegewezen blokken :Het besturingssysteem start het compactieproces door toegewezen geheugenblokken naar de lagere geheugenadressen te verplaatsen, waardoor een aaneengesloten blok met vrij geheugen ontstaat. Dit proces omvat het kopiëren van de inhoud van elk toegewezen blok naar een nieuwe locatie en het dienovereenkomstig bijwerken van de geheugenbeheerdatastructuren.
3. Vrije geheugenblokken samenvoegen :Na het verplaatsen van de toegewezen blokken combineert het besturingssysteem de eerder gefragmenteerde vrije geheugenblokken tot één groter aaneengesloten blok met vrij geheugen. Dit proces wordt coalesceren genoemd. Coalescing helpt de grootte van het beschikbare vrije geheugen te maximaliseren en het aantal kleine, gefragmenteerde geheugenblokken te verminderen.
4. Gegevensstructuren voor geheugenbeheer bijwerken :Tijdens het compressieproces werkt het besturingssysteem de gegevensstructuren voor geheugenbeheer bij, zoals de paginatabellen en geheugentoewijzingstabellen, om de nieuwe geheugenindeling weer te geven. Deze datastructuren zijn cruciaal voor het volgen van de locatie en status van geheugenblokken.
Compactie is vooral belangrijk in systemen met beperkte geheugenbronnen of in realtimesystemen waarbij voorspelbaar geheugengedrag essentieel is. Het kan echter een tijdrovend proces zijn, vooral in systemen met een grote hoeveelheid geheugen of frequente geheugentoewijzingen en -delocaties. Daarom wordt de beslissing om compactie uit te voeren genomen op basis van factoren zoals de mate van fragmentatie, systeemprestaties en de kriticiteit van de applicaties die op het systeem draaien.
Moderne besturingssystemen maken gebruik van verschillende technieken om geheugenfragmentatie te minimaliseren en de noodzaak voor compactie te verminderen. Deze technieken omvatten geheugenbeheeralgoritmen zoals buddy-toewijzing, best-fit toewijzing en slechtst-fit toewijzing, evenals virtueel geheugenbeheer en adresruimte-indelingsrandomisatie (ASLR). |
