Computerarchitektur: Speicherfragmentierung

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10 Questions

Wie wird der Hauptspeicher in der dynamischen Partitionierung aufgeteilt?

In verschiedene Partitionen

Wie wird die absolute Adresse eines Prozesses berechnet?

Durch Addition der Basisadresse des Prozesses mit der relativen Adresse

Was ermöglicht die Segmentierung in der Speicherverwaltung?

Die Aufteilung eines Prozesses in mehrere Segmente unterschiedlicher Größe

Wie werden Adressverletzungen in der Segmentierung behandelt?

Durch Auslösen einer Adressverletzung, die zu einem Programmabbruch führt

Was ist der Zweck der Basisregister in der dynamischen Partitionierung?

Um die absolute Adresse eines Prozesses zur Laufzeit zu berechnen

Welches Problem wird durch die dynamische Partitionierung gelöst?

Das Problem der wachsenden Adresse einer Zahl in einem Prozess

Was ist die Folge von Adressverletzungen in der Segmentierung?

Ein Programmabbruch

Wie werden die Daten und der Code eines Prozesses durch die Segmentierung verwaltet?

Getrennt in verschiedenen Segmenten

Welche Funktion übernimmt die Basisadresse in der dynamischen Partitionierung?

Die Berechnung der absoluten Adresse

Was ist die Folge von Fragmentierung in der dynamischen Partitionierung?

Eine effizientere Nutzung des Hauptspeichers

Study Notes

Speicherverwaltung

  • Absoluten Adresse zur Laufzeit berechnen kann durch:
    • Speicherverdichtung: Vereinigung von Lücken durch Verschieben von Daten
    • Partitionierung: Aufteilung des Hauptspeichers in feste Blöcke
  • Fragmentierung:
    • Externe Fragmentierung: Lücken zwischen Prozessen im Hauptspeicher
    • Interne Fragmentierung: Lücken innerhalb von Partitionen

Dynamische Partitionierung

  • Lösung für Fragmentierungsprobleme
  • Partitionen werden dynamisch auf die Prozesse angepasst
  • Basisregister im Prozessor: Berechnung der absoluten Adresse zur Laufzeit
  • Grenzregister: Festlegung des Adressbereichs für jeden Prozess

Segmentierung

  • Aufteilung eines Prozesses in mehrere Segmente
  • Jedes Segment hat eigene Start- und Endadresse
  • Segment-Tabelle für jeden Prozess
  • Vorteile:
    • Effiziente Nutzung des Hauptspeichers
    • Separates Management von Daten und Code
    • Anpassung an den Bedarf des Prozesses

Lokalitätsprinzip

  • Daten werden mit hoher Wahrscheinlichkeit in der Nähe oder in nächster Zukunft referenziert
  • Ziel: Vermeidung von Trashing (mangelnder Speicher und Zeit)

Regionen

  • Im virtuellen Adressraum
  • Eine Region kann eine oder mehrere Seiten haben
  • Tabelle mit belegten Regionen im VA
  • Regioninhalt:
    • Startadresse
    • Größe oder Endadresse
    • Zugehöriger Hintergrundspeicher
    • Schutzattribute
    • Eventuell Info, ob Region shared oder private, copy on write

Gemeinsamer Speicher

  • Abbildung einer oder mehrerer Seiten von verschiedenen Prozessen auf denselben Frame
  • Vorteile:
    • Effiziente Nutzung des Hauptspeichers
    • Gemeinsamer Speicher für mehrere Prozesse

Dieser Quiz behandelt die Probleme der Speicherfragmentierung, insbesondere die externe Fragmentierung und Lösungen wie Speicherverdichtung und Partitionen.

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