Vitajte na [www.pocitac.win] Pripojiť k domovskej stránke Obľúbené stránky
Vplyv na výkon systému:
* Zvýšený čas prekladu: Primárnou nevýhodou je zvýšený čas potrebný na preklad virtuálnej adresy do fyzickej adresy. Namiesto vyhľadávania jednej stránky tabuľky musí systém prejsť viacerými úrovňami tabuliek strán. Každá úroveň zahŕňa prístup k pamäti, čo potenciálne vedie k významným režijným nákladom, najmä ak sa tabuľky stránok nachádzajú pri pomalšom úložisku ako disk (stránka do výmenného priestoru). Toto je klasický prípad kompromisu v priestore. Viac úrovní znamenajú menšie miesto využívané pre tabuľky stránok, ale za cenu zvýšeného času prístupu.
* vyrovnávacia pamäť chýba: Prístupy viacerých pamäťov zapojených do viacúrovňového stránkovania zvyšujú pravdepodobnosť vynechania vyrovnávacej pamäte. CPU vyrovnávacia pamäť nemusí obsahovať položky zo všetkých úrovní tabuľky strán, čo vedie k pomalšiemu prístupu k fyzickej pamäte.
* TLB (Translation Lookaside Buffer) Misses: TLB je vyrovnávacia pamäť, ktorá ukladá nedávne preklady adries. Pri viacúrovňovom stránkovaní existuje vyššia šanca na chýb TLB, pretože každá úroveň tabuľky stránok potrebuje svoj vlastný záznam TLB, alebo potenciálne TLB nedokáže zvládnuť zložitosť viacúrovňového mapovania. To núti pomalší prístup k tabuľkám strán v hlavnej pamäti.
* Stránka prechádzka: Proces prechádzania viacerým úrovniam tabuliek stránok na nájdenie fyzickej adresy sa nazýva „prechádzka tabuľky strán“. Táto prechádzka spotrebuje významné cykly CPU.
Vplyv na správu pamäte:
* Efektívne riadenie priestoru pre adresy: Viacúrovňové stránkovanie je rozhodujúce pre správu extrémne veľkých virtuálnych adries priestorov, ktoré presahujú kapacitu jednej tabuľky s plochou stránkou. Vytvorením hierarchie znižuje množstvo pamäte potrebnej na uloženie samotných tabuliek strán. Predstavte si systém s obrovským adresným priestorom - tabuľka jednej úrovne by bola gigantická a do značnej miery riedka.
* znížené využitie pamäte (v porovnaní s jednostupňovým stránkovaním): Hierarchická štruktúra umožňuje zdieľanie tabuliek stránok medzi procesmi. Ak viac procesov používa rovnaké položky tabuľky stránok (napr. Zdieľané knižnice), do pamäte sa musí uložiť iba jedna kópia, čím sa ukladá značný priestor.
* Vylepšená ochrana pamäte: Viacúrovňové stránkovanie je možné implementovať spôsobom, ktorý posilňuje ochranu pamäte. Ovládanie prístupu je možné presadzovať na rôznych úrovniach hierarchie tabuľky stránok, čím sa zabezpečí, že procesy majú prístup iba k pamäťovým oblastiam, ktoré majú povolené.
v súhrne:
Viacúrovňové stránging je výkonným nástrojom na efektívne riadenie veľkých adresárskych priestorov. Prichádza to však za cenu zvýšeného času prekladu adries, čo potenciálne vedie k degradácii výkonu, ak nie je starostlivo spravovaná. Celkový vplyv na výkonnosť závisí od faktorov, ako napríklad:
* Počet úrovní: Viac úrovní znamená viac režijných nákladov.
* Veľkosť tabuľky stránok: Menšie tabuľky strán znižujú režijné náklady, ale môžu si vyžadovať viac úrovní.
* Podpora hardvéru: Prítomnosť efektívnych TLB a hardvérovej podpory pre prechádzky s rýchlymi stranami je rozhodujúca pre zmiernenie pokutových sankcií.
* Rýchlosť prístupu pamäte: Rýchlosť hlavnej pamäte a sekundárne ukladanie (disk) významne ovplyvňuje vplyv viacúrovňového stránkovania.
Moderné operačné systémy často využívajú sofistikované techniky na optimalizáciu výkonu viacúrovňového stránkovania, napríklad využívanie veľkých veľkostí strán, efektívne riadenie TLB a starostlivo dizajn tabuľky strán. Kompromis medzi efektívnym riadením pamäte a výkonom je kľúčové zváženie dizajnu.