Was ist der Unterschied zwischen Swapping und Paging?
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Der Hauptunterschied zwischen Auslagerung und Paging ist das, Beim Swapping bewegen sich die Prozesse zwischen dem Hauptspeicher und dem Sekundärspeicher hin und her, während beim Paging gleich große Speicherblöcke, so genannte Seiten, zwischen dem Hauptspeicher und dem Sekundärspeicher verschoben werden.
Ein Betriebssystem übernimmt die Hauptfunktionen des Computersystems. Es handhabt Hardwaregeräte, führt Prozessplanung, Dateihandhabung und viele andere Aufgaben durch. Eine davon ist die Speicherverwaltung. Es verfolgt alle Speicherorte und den Status, ob sie belegt oder frei sind. Zwei Speicherverwaltungstechniken eines Betriebssystems sind das Austauschen und Paging.
Wichtige Bereiche
1. Was ist das Tauschen?
- Definition, Funktionalität
2. Was ist Paging?
- Definition, Funktionalität
3. Was ist der Unterschied zwischen Swapping und Paging?
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede
Schlüsselbegriffe
Logische Adresse, Hauptspeicher, Paging, physikalische Adresse, Auslagerung, virtueller Speicher
Was ist das Tauschen?
Das Austauschen ist der Mechanismus, bei dem die Prozesse aus dem Sekundärspeicher in den Hauptspeicher verschoben werden und die Prozesse aus dem Hauptspeicher zurück in den Sekundärspeicher verschoben werden. Zum Beispiel; Die Programme befinden sich zunächst auf der Festplatte oder im Sekundärspeicher. Wenn sie ausgeführt werden müssen, werden diese Programme in den Hauptspeicher verschoben. Die CPU kann im Hauptspeicher schneller auf die Programme zugreifen als im Sekundärspeicher.
Nach Abschluss der Ausführung kehren die Programme zur Festplatte zurück. Hier wird der den ausführenden Programmen zugewiesene Speicher nach Abschluss der Ausführung freigegeben. Dann kann ein neues Programm diesen freigegebenen Speicher verwenden. Ein in Ausführung befindliches Programm wird auch als Prozess bezeichnet. Obwohl das Austauschen die Leistung beeinflusst, können mehrere Prozesse gleichzeitig ausgeführt werden. Daher ist es auch eine Technik zur Gedächtnisverdichtung.
Was ist Paging?
Virtueller Speicher ist ein Speichertyp, mit dem Programmierer mehr Speicher für ein Programm als den verfügbaren Hauptspeicher verwenden können. Wenn der Hauptspeicher beispielsweise 8 GB und der virtuelle Speicher 16 GB beträgt, kann der Programmierer diesen 16 GB virtuellen Speicher verwenden, um das Programm auszuführen. Hier hilft die Paging-Technik, virtuellen Speicher zu implementieren. Der Prozessadressraum wird in Blöcke gleicher Größe unterteilt, die als Seiten bezeichnet werden. In ähnlicher Weise teilt es den Hauptspeicher in kleine Blöcke fester Größe, die als Frames bezeichnet werden.
Eine Seitenadresse wird als logische Adresse bezeichnet. Die Gleichung lautet wie folgt.
Logische Adresse = Seitennummer + Seitenversatz
Die Rahmenadresse wird als physikalische Adresse bezeichnet. Die Gleichung lautet wie folgt.
Physikalische Adresse = Bildnummer + Seitenversatz
Wenn Sie einer Seite einen Rahmen zuweisen, wird die logische Adresse in eine physische Adresse umgewandelt. Darüber hinaus speichert die Page-Map-Tabelle während der Ausführung des Programms Aufzeichnungen auf den Seiten von Prozessen und den entsprechenden Hauptspeicherrahmen.
Beim Ausführen eines Prozesses werden die entsprechenden Seiten dieses Prozesses in einen beliebigen verfügbaren Frame im Hauptspeicher geladen. Wenn der Computer nicht mehr über den Hauptspeicher verfügt, werden die unerwünschten Seiten vom Betriebssystem in den Sekundärspeicher verschoben und der Hauptspeicher für andere Prozesse freigegeben. Dieser Vorgang wird während der Ausführung des Programms fortgesetzt.
Unterschied zwischen Swapping und Paging
Definition
Auslagerung ist ein Mechanismus, bei dem ein Prozess temporär aus dem Hauptspeicher in einen sekundären Speicher ausgelagert werden kann und diesen Speicher für andere Prozesse verfügbar macht. Im Gegensatz dazu ist Paging eine Speicherverwaltungstechnik, bei der ein Computer Daten zur Verwendung im Hauptspeicher speichert und aus dem Sekundärspeicher abruft. Diese Definitionen erklären den grundlegenden Unterschied zwischen Auslagerung und Paging.
Hauptfunktionalität
Beim Vertauschen bewegen sich die Prozesse zwischen dem Hauptspeicher und dem Sekundärspeicher hin und her. Beim Paging bewegen sich Speicherblöcke gleicher Größe, so genannte Seiten, zwischen dem Hauptspeicher und dem Sekundärspeicher. Daher ist die Funktionalität der Hauptunterschied zwischen Auslagerung und Paging.
Flexibilität
Flexibilität ist auch ein Unterschied zwischen Auslagerung und Paging. Paging ist flexibler als das Austauschen, da Seiten übertragen werden.
Anzahl der Prozesse im Hauptspeicher
Beim Swapping befinden sich mehr Prozesse im Hauptspeicher. Beim Paging befinden sich jedoch weniger Prozesse im Hauptspeicher. Dies ist also ein weiterer Unterschied zwischen Auslagerung und Paging.
Arbeitslasten
Während der Austausch für hohe Arbeitslasten geeignet ist, eignet sich Paging für kleine bis mittlere Arbeitslasten.
Verwendungszweck
Ein weiterer Unterschied zwischen Auslagerung und Paging ist die Verwendung. Durch das Auswechseln kann die CPU schneller auf Prozesse zugreifen, während das Paging die Implementierung von virtuellem Speicher unterstützt.
Fazit
Auslagerung und Paging sind zwei Techniken zur Speicherverwaltung. Der Hauptunterschied zwischen Auslagerung und Paging besteht darin, dass beim Auslagern die Prozesse zwischen dem Hauptspeicher und dem Sekundärspeicher hin und her wechseln, während beim Paging Speicherblöcke gleicher Größe, so genannte Seitenblöcke, zwischen dem Hauptspeicher und dem Sekundärspeicher verschoben werden.
Referenz:
1. "Tauschen, Tauschen, Tauschen" in Betriebssystemen (OS). "Zustandsübergangsdiagramm mit Beispiel im Software-Engineering, hier verfügbar.
2. "Paging". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 24. November 2018, hier verfügbar.
Bildhöflichkeit:
1. "Gedächtnis-Paging" Von Чоймаа - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
