Сегментно-страничное распределение памяти

Является комбинацией сегментной и страничного распределения. Операционная система ведет две таблицы дескрипторов. Первая таблица с номерами страниц, вторая с номерами сегментов.

Самая дешевая – сегментная, затем страничная, и самая дорогая – сегментно-страничная.

Свопинг сегментов и страниц

Практика показывает, что во время выполнения не все сегменты программы и не все данные должны находиться в оперативной памяти одновременно, поэтому неиспользуемые элементы программы выгружаются на диск. Файл в который выгружаются сегменты и страницы называется «файлов подкачки». Выгружая один сегмент, на его место загружается другой сегмент. Существуют следующие системы замещения сегментов:

• FIFO – первым пришел, первым выбыл

• LRU – выбывает дольше других неиспользуемый

• LFU – выбывает реже других используемый

• Random – случайный выбор сегмента, подлежащего выбыванию

Недостатки сегментного способа:

1. Большие потери времени при чтении

2. Значительные потери памяти и процессорного времени

3. Значительная фрагментация памяти, хотя и меньше, чем у неразрывной

Свопинг страниц осуществляется гораздо чаще, чем свопинг сегментов, поэтому возникает частое прерывание выгрузки/погрузки страниц. Такое вредное проявление называется «пробуксовкой памяти».

Фрагментация программы производится чисто формально (без учета логических связей между фрагментами), это дополнительно повышает частоту свопинга (и снижает производительность системы).

В заключение изложенного следует отметить, что сегментно-страничная организация памяти с фрагментацией задач применяется на высокопроизводительных вычислительных системах и является самой дорогой.

Жесткий диск Устройство накопителя на жестком диске

В настоящее время наиболее широко используются накопители на жестком диске с вращающимися носителями.

Два носителя насажены на шпиндель и вращаются с высокой скоростью. Для записи и считывания информации имеется комплект головок, которая по определенному принципу перемещаются по носителям. Скорость вращения дисков настолько велика, что головки над поверхностью диска практически парят.

Существуют головки единые индукционные для записи и считывания и есть головки раздельные на запись индукционные, и для чтения – магнито-транзисторные.

Полезность диска размечена на дорожки, а на каждой дорожке выделяются секторы (все это производится магнитным образом) у которых на начале есть определенные метки.

Принцип действия: изменение магнитного состояния поверхности носителя при записи информации.

Для адресации к диску используются следующие элементы:

• Дорожка – намагниченный участок рабочей поверхности носителя информации, имеющий форму окружности с центром на оси шпинделя

• Сектор – фрагмент дорожки, отделенный от других секторов магнитными метками

• Цилиндр – совокупность дорожек одинакового радиуса всех рабочих поверхностей носителей информации

• Кластер – несколько секторов на дорожке идущих подряд.

В секторе не может быть размещены элементы двух файлов (поэтому физический объем диска используется далеко не полностью).