صفحه‌بندی (Paging) ساده

توضیحات

در جلسه سی‌ و نهم فیلم آموزشی (آموزش مجازی) سیستم عامل دکتر حقیقت ویژه کنکور کارشناسی ارشد مهندسی کامپیوتر و کنکور کارشناسی ارشد مهندسی فناوری اطلاعات و کنکور دکتری مهندسی کامپیوتر و نیز امتحانات دانشگاهی و آزمون‌های استخدامی، اولین قسمت فصل هشتم (آخر) سیستم عامل با عنوان «صفحه‌بندی (Paging) ساده» ارائه می‌شود. در فصل قبل مدیریت حافظه تک برنامگی ساده و مدیریت حافظه چندبرنامگی با پارتيشن‌های ايستا و مشکلات حفاظت و جابجایی و مبادله و مدیریت حافظه چندبرنامگی با پارتيشن‌های پویا تدریس شد و تکنیک‌های تخصیص حافظه مربوطه مورد بررسی قرار گرفت. در آن فصل 6 چارچوب و محدوديت که باعث 6 عيب بزرگ در پارتيشن‌های ايستا می‌شد شرح داده شد. سپس با حذف چهار محدوديت يا چارچوب از 6 محدوديت پارتيشن‌های ايستا روش بهتر مدیریت حافظه چندبرنامگی با پارتيشن‌های پویا به همراه تکنيک مبادله حاصل شد که توانست چهار مورد از مشکلات را بر طرف کرده یا به طور چشمگیری کاهش دهد. اما هنوز دو محدودیت بارگذاری یکجا و کامل فرایند در حافظه باقی ماند. بنابراین دو عیب بزرگ نیز در پارتیشن بندی پویا وجود داشت. این دو عیب که از این دو محدودیت سرچشمه می‌گیرند، یکی اتلاف حفره‌ها به علت تکه تکه شدن خارجی است و دومی بارگذاری بیهوده بخش‌هایی از فرایند در حافظه است که فعلاً مورد نیاز نیست.عدم امکان اجرای فرایندهای بزرگتر از حافظه، منهای فضای سیستم عامل نیز به همین مشکل دوم بر می‌گردد. هر دو عیب، مخصوصا دومی، حکایت از اتلاف شدید حافظه دارد و مغایر با معیار بسیار مهم بهینگی است. در فصل هشتم با حذف تک به تک دو محدودیت بارگذاری یکجا و کامل فرایند در حافظه به بهینگی دست پیدا خواهیم کرد. ابتدا در این جلسه با شکستن وخُرد کردن فرایندها به صفحات در صفحه‌بندی ساده و نیز شکستن چارچوب بارگذاری یکجا و پشت سر هم فرایندها و عدم اصرار بر حفظ نظم یک قدم به بهینگی نزدیک می‌شویم. در جلسه بعد با شکستن چارچوب بارگذاری کامل فرایندها و بارگذاری صفحات مورد نیاز بدون نظم و ترتیب استفاده از حافظه با تکنیک صفحه‌بندی حافظه مجازی بهینه خواهد شد. در این جلسه ابتدا مفاهیم صفحه (Page)، قاب صفحه (Page frame) و جدول صفحه (Page Table) و تکه تکه شدن داخلی (Internal fragmentation) و میزان اهمیت آن و حداقل و حداکثر و میانگین آن به طور مبسوط با مثال و شکل شرح داده می‌شوند. سپس در مورد پراکندگی صفحات و مکانیسم ترجمه آدرس توسط سخت افزار MMU (Memory Management Unit) با چندین مثال متنوع بحث می‌شود. در انتها 4 تست در این زمینه مطرح و حل تشریحی آنها ارائه می‌گردد.