分页式储存管理是一种用于操作系统中的虚拟存储管理方法,它的出现解决了内存管理与存储器管理之间的矛盾。它是基于虚拟存储器概念的一种管理方式,可以将进程的虚拟空间划分为大小相同的页,而将物理内存划分为相同大小的页框。这篇文章将向你介绍分页式储存管理是如何实现的,以及实现的优缺点。
分页式储存管理是基于以下两种技术实现的:
分页技术
存储保护技术
我们来看一下分页技术。分页技术是将内存和磁盘空间划分成大小相等的块(页),通过一个页表将逻辑地址和物理地址相互映射。这种技术的划分方式可以使得操作系统能够更好地控制内存使用情况和运行进程的数量。在分页技术中,一个进程所需要的所有页面都会被装入内存,从而可以保证进程的运行。
我们来看一下存储保护技术。这种技术主要是为了防止进程间相互干扰和越权访问。它可以通过硬件或软件实现,在分页式储存管理中主要通过硬件实现。通过使用存储保护技术,每个进程只能访问自己的页面,在访问其他进程的页面时会被拒绝。操作系统可以设置某些页面只能读或者只能写,从而保护关键数据不被破坏。
下面我们来看一下分页式储存管理的优点和缺点。
分页式储存管理的优点:
灵活性 – 分页技术的划分方式可以使得操作系统更好地掌控内存使用情况和运行进程的数量。
安全性 – 存储保护技术可以保证每个进程只能访问自己的页面,保证了系统的安全性。
效率性 – 在操作系统需要处理大量进程的情况下,分页式储存管理可以提供较高的运行效率。
分页式储存管理的缺点:
内存浪费 – 由于页面必须分配到整个块,因此它可能会导致内存的浪费。
增加操作系统的负担 – 分页式储存管理需要维护页面映射表,而这个过程可能会增加操作系统的负担。
硬件开销 – 存储保护技术需要硬件支持,这会增加系统的硬件开销。
总结:
分页式储存管理是一种非常实用且有效的虚拟存储管理方法,它可以通过分页技术和存储保护技术来达到对内存资源和进程访问权限的限制。分页式储存管理有着较高的灵活性、安全性和效率性,但同时也存在内存浪费、操作系统负担和硬件开销等问题。对于操作系统的设计者来说,需要根据实际需求来权衡选择是否使用分页式储存管理。