分页与分段的区别

分页与分段在操作系统中的主要区别

  • 页是固定块大小,而段是可变大小。
  • 在分页中,硬件决定页面大小,而段大小由用户指定。
  • 分页技术在内存访问方面速度更快,而分段比分页方法慢。
  • 在分页中,用户只提供一个整数作为地址,而在分段中,存在许多独立的地址空间。
  • 页表存储页数据,而段表存储段数据。

Difference Between Paging and Segmentation
分页与分段的区别

在这里,我分析了分页和分段的区别,并将全面评估它们的优缺点。

什么是分页?

分页是一种存储机制,它允许操作系统将进程从辅助存储器以页的形式检索到主内存中。在分页方法中,主内存被划分为物理地址的小型固定大小块,称为帧。帧的大小应与页的大小相同,以最大限度地利用主内存并避免外部碎片。分页用于更快地访问数据,它是一个逻辑概念。

什么是分段?

分段方法的工作原理与分页几乎相似,两者唯一的区别在于段是可变长度的,而在分页方法中,页总是固定大小的。程序段包括程序的main函数、数据结构、实用函数等。操作系统为所有进程维护一个段映射表。它还包括一个可用内存块列表,以及它们的大小、段号和主内存中的内存位置,或虚拟内存

分页与分段的区别

根据我对操作系统的经验,我观察到分页和分段之间存在以下区别:

Paging vs Segmentation
分页与分段
序号 分页 分段
1. 页是固定块大小。 段是可变大小。
2. 可能导致内部碎片。 可能导致外部碎片。
3. 在分页中,硬件决定页面大小。 段大小由用户指定。
4. 进程地址空间被分解为固定大小的块,称为页。 进程地址空间被分解为不同大小的块,称为段。
5. 分页技术在内存访问方面速度更快。 分段比分页方法慢。
6. 页表存储页数据 段表存储段数据。
7. 分页不便于共享过程。 分段允许共享过程。
8. 分页无法区分和保护过程与数据。 分段可用于分离安全过程和数据。
9. 分页地址空间是一维的 在分段中,存在许多独立的地址空间
10. 在分页中,用户只提供一个整数作为地址,该地址由硬件划分为页号和偏移量。 在分段方法中,用户以两个量指定地址
1) 段号 2) 偏移量。

分页的优点

现在,让我分享使用分页方法的优点

  • 易于使用的内存管理算法
  • 无需外部碎片
  • 相等大小的页面和页面帧之间的交换很容易。

分页的缺点

在这里,我概述了分页的缺点

  • 可能导致内部碎片
  • 页表会占用额外的内存。
  • 多级分页可能导致内存引用开销。

分段的优点

根据我的经验,分段的优点很明显。

  • 在段内提供保护
  • 通过分段和引用多个进程,您可以实现共享。
  • 不提供内部碎片
  • 段表比分页占用内存少

分段的缺点

以下是我确定的分段的缺点。

  • 在分段方法中,进程被加载或从主内存中移除。因此,空闲内存空间被分成小块,这可能造成外部碎片问题
  • 昂贵的内存管理算法

如何在分页和分段之间进行选择

我个人发现,虽然分页简化了内存管理,但分段提供了量身定制的解决方案,可以增强进程管理。我们应根据应用程序环境的特定需求进行选择。