尋呼(paging)和分割(segmentation)的區別
記憶體管理是作業系統的基本功能之一。現代作業系統允許每個程序獲得比給定計算機系統上實際（物理）記憶體總大小更多的虛擬記憶體。記憶體管理的主要目標是將大而慢的記憶體與小而快的記憶體相結合，達到大而快的記憶體效果。
什麼是尋呼(paging)？
在記憶體利用率方面，將固定分割槽和可變分割槽分開是無效的，因為固定分割槽會導致內部碎片，而動態分割槽會導致外部碎片。碎片問題的一個可能的解決方案是允許程序不被寫入一個連續的記憶體塊。程式可以任意分散在記憶體中。在這種情況下，工作儲存器被劃分成更小的固定大小的塊，稱為幀。程式的邏輯地址空間也被劃分為相同大小的塊，稱為頁。當一個程式被輸入記憶體時，頁面被寫入空閑記憶體幀。為了便於將程式從磁碟傳輸到工作記憶體，磁碟也被劃分為與記憶體幀大小相同的幀。因此，來自磁碟的一幀被寫入工作儲存器的一幀中。尋呼系統的工作方式如下：當程式被接受執行時，計算其大小，用所需的頁數表示。如果有足夠的空閑幀數，則該過程將記錄在每頁的記憶體頁中。同時，在frame表中輸入寫入每頁的幀數。
什麼是分割(segmentation)？
使用者程式和相關資料可以劃分為若干段。所有程式的段不必具有相同的大小，儘管有一個最大段長度。與分頁一樣，使用分段的邏輯地址由兩部分組成，在本例中是分段數和該分段內的錯位數。由於使用了不同大小的分段，因此分段類似於動態分段。在沒有覆蓋方案或使用虛擬記憶體的情況下，需要將所有程式段載入到記憶體中執行。與動態分割槽相比的區別在於，分割槽可以佔用多個分割槽，並且該分割槽不必相鄰。分割解決了內部分割的問題，但與動態分割一樣，外部分割的問題仍然存在。但是，由於過程被劃分為許多較小的部分，因此外部碎片通常較小。與程式設計師看不見的分頁不同，分段通常是可見的，並且適合於組織程式和資料。為了模組化程式設計的目的，程式或資料可以進一步分成幾個較小的部分。這種技術的缺點是程式設計師必須知道最大段大小的限制。使用不同大小的段的另一個方便之處是，邏輯地址和實體地址之間沒有預期的連線。與分頁類似，簡單的分段技術使用每個程序的段表和主記憶體中可用塊的列表。
分頁和分段的區別
1.分頁和分段的概念
分頁在相同長度的塊（頁）上提供虛擬和實體地址空間以及輔助記憶體空間。這允許將連續虛擬地址空間分配給實際地址空間和輔助儲存器中的分散（不一定連續分佈）過程。甚至頁面，作為一個術語，也指記憶體，而不是在程式級可見的邏輯物件。分段在直接對應於程式級物件的塊（段）上傳遞虛擬地址空間。正因為如此，段沒有固定的長度，所以在程式執行期間甚至可以更改段的大小。因此，保護和分割在物件級別是可能的，並且存在執行分割的可見過程。
2.分頁和分段的特點
應用程式開發人員不知道分頁。他寫程式的時候就好像記憶體是線性的，作業系統和處理器關心記憶體的分割槽和虛擬地址的轉換。然而，分段系統的程式設計師在他們的程式中列出了地址的兩部分，段和頁。所有頁面的大小都相同，而片段則不同。分段有多個線性地址空間，分頁只有一個。段允許對應用程式元件進行邏輯分割槽和保護，而頁則不允許。
3.分頁和分段的優點
分頁對程式設計師來說是透明的，它消除了外部碎片，從而確保了主記憶體的有效使用。進出主記憶體的塊是固定的，大小相同，因此可以開發利用程式行為的複雜記憶體管理演算法。分段對開發人員是可見的，並且能夠管理資料結構的增長、模組化以及對交換和保護的支援。
Paging vs. Segmentation: Comparison Chart
| 尋呼 | 分割 |
| 固定頁面大小 | 線段的大小不是固定的 |
| 程式設計師看不見 | 對程式設計師可見 |
| 一個線性地址空間 | 多重線性地址空間 |
| 不允許對應用程式元件進行邏輯分割槽和保護 | 允許 |
總結 - 尋呼(of paging) vs. 分割(segmentation)
- 分頁是基於整個地址空間在固定長度塊上的分佈，這些塊作為記憶體量化操作。此外，有必要提供一種標記可用儲存器的方法，該方法可以透過存在指示頁面狀態的每個頁面的“標題”（每個節點指向下一個空閑頁面的全域性連結串列）或透過將空閑頁面地址放置在全域性陣列中來執行，這通常是最壞的解決方案。
- 分段是指將地址空間劃分為具有對MMU處理器的明確標記的訪問許可權的段。在段內，程序分配的記憶體正好是它們所需要的，但是記憶體管理的問題是如何提供這樣的分配，它可以保留足夠大的連續塊記憶體，這可能需要一些時間。
- 發表於 2021-06-25 04:10
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