Lassen Sie uns dieses Computersystem aufschlüsseln:
1. Logische Adresse:
* 32-Bit logische Adresse bedeutet, dass die CPU 2^32 =4,294,967.296 Bytes (4 GB) virtueller Speicher ansprechen kann.
2. Seitengröße:
* Eine 4-kb-Seitengröße bedeutet, dass jede Seite 4.096 Datenbytes enthält.
3. Physischer Gedächtnis:
* Das System unterstützt 512 MB physischer Speicher (512 * 1024 * 1024 Bytes).
Berechnungen:
* Anzahl der Seiten im logischen Adressraum:
4 GB / 4 KB =1.048.576 Seiten (2^20 Seiten)
* Anzahl der Seiten im physischen Speicher:
512 MB / 4 KB =131.072 Seiten (2^17 Seiten)
die Implikationen verstehen:
* Paging: Dieses System verwaltet Paging, um den Speicher zu verwalten. Der logische Adressraum ist in Seiten unterteilt, und das physische Gedächtnis ist ebenfalls in Frames unterteilt (auch 4 kb Größe). Wenn ein Programm ausgeführt wird, werden die Seiten in den verfügbaren Rahmen im physischen Speicher geladen.
* Seitentabelle: Eine Seitentabelle wird verwendet, um logische Adressen an physische Adressen zuzuordnen. Die Seitentabelle enthält Einträge für jede Seite im logischen Adressraum.
* Eingeschränktes physisches Gedächtnis: Das System kann jeweils nur 131.072 Seiten im physischen Speicher halten. This means that if a program requires more than 131,072 pages, some pages will need to be swapped in and out of physical memory from secondary storage (e.g., hard drive). Dieser Austausch kann zu Leistungsaufwand führen.
Wichtige Punkte:
* Virtueller Speicher: Mit dem virtuellen Speicher des Systems können Programme auf mehr Speicher zugreifen als physikalisch verfügbar. Die Leistung ist jedoch durch die Menge des verfügbaren physischen Speichers begrenzt.
* Seitenfehler: When a program tries to access a page that is not currently in physical memory, a page fault occurs. Das Betriebssystem lädt dann die erforderliche Seite in den Speicher.
Beispiel:
Stellen Sie sich ein Programm vor, das 200.000 Seiten benötigt (größer als die physische Gedächtniskapazität). Wenn das Programm ausgeführt wird, würden jeweils nur 131.072 Seiten in den physischen Speicher geladen. If the program tries to access a page that isn't loaded, a page fault occurs, causing the system to load the required page from secondary storage. Dies kann zu Leistungsverschwendung führen, wenn das Programm ständig Seiten in und aus dem Gedächtnis eintauschen muss.
Zusammenfassung:
Dieses Computersystem verwaltet Paging, um seinen begrenzten physischen Speicher zu verwalten und einen größeren virtuellen Speicherplatz für Programme zu bieten. Wenn Programme jedoch mehr Speicher als physikalisch zur Verfügung erfordern, kann die Leistung aufgrund des Seitenwechsels beeinträchtigt werden.