分段和分页的本质,它们是如何产生的,以及它们在内存管理中的作用。比较这两种机制的异同,在实际应用中的优势和局限

本文主要是介绍分段和分页的本质,它们是如何产生的,以及它们在内存管理中的作用。比较这两种机制的异同,在实际应用中的优势和局限,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

分段和分页是为了做什么而产生的?

MMU(内存管理单元 Memory Management Unit) 将虚拟地址翻译为物理地址的主要机制其中两种就是分段和分页,第三种是段页。

 

分段和分页是什么?

分段:分段将逻辑地址空间划分为若干个不同长度的段(segments),每个段代表程序中的一个逻辑单元,例如代码段、数据段、堆栈段等。分段机制下的虚拟地址是两部分构成:段号和段内偏移量。

分页:分页将逻辑地址空间和物理内存空间划分为固定大小的页(pages),通常为连续的 2 的幂大小,如 4 KB或 4 MB。分页机制下的虚拟地址由两部分组成:页号和页内偏移量。

 

区别和联系

相同

1)都是非连续内存管理的方式。

2)都是将虚拟地址映射到物理地址的机制。

不同

1)分段会有外部内存碎片问题(内存块不连续,导致无法进行完整分配问题)

2)分页是从内存利用率的角度进行考虑,分段是从用户角度进行考虑,用于数据保护。

3)分页的大小固定,由操作系统决定;分段大小不确定,由用户程序决定。

 

分段对性能的影响

1)内存碎片:分段可能导致内存碎片,因为每个段的大小可以不同,随着时间的推移,内存中可能会出现许多无法被有效利用的小块内存。

2)内存浪费:如果一个段中的某些部分未被使用,这部分内存仍然会被分配给该段,造成内存浪费。

3)地址转换开销:分段需要进行地址转换,这涉及到查找段表,增加了CPU的负担。

分页对性能的影响

1)页表开销:每个进程都需要一个页表来存储虚拟地址到物理地址的映射,这会占用大量的内存空间。

2)页表查找开销:每次内存访问都需要查找页表,这会增加内存访问的时间。

3)内部碎片:分页可能导致内部碎片,因为即使一个页只被部分使用,整个页也会被分配给该进程。

 

这篇关于分段和分页的本质,它们是如何产生的,以及它们在内存管理中的作用。比较这两种机制的异同,在实际应用中的优势和局限的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1007291

相关文章

gradle第三方Jar包依赖统一管理方式

《gradle第三方Jar包依赖统一管理方式》:本文主要介绍gradle第三方Jar包依赖统一管理方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录背景实现1.顶层模块build.gradle添加依赖管理插件2.顶层模块build.gradle添加所有管理依赖包

基于Python打造一个智能单词管理神器

《基于Python打造一个智能单词管理神器》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Python打造一个智能单词管理神器,从查询到导出的一站式解决,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录1. 项目概述:为什么需要这个工具2. 环境搭建与快速入门2.1 环境要求2.2 首次运行配置3. 核心功能使用指

Java controller接口出入参时间序列化转换操作方法(两种)

《Javacontroller接口出入参时间序列化转换操作方法(两种)》:本文主要介绍Javacontroller接口出入参时间序列化转换操作方法,本文给大家列举两种简单方法,感兴趣的朋友一起看... 目录方式一、使用注解方式二、统一配置场景:在controller编写的接口,在前后端交互过程中一般都会涉及

C#使用StackExchange.Redis实现分布式锁的两种方式介绍

《C#使用StackExchange.Redis实现分布式锁的两种方式介绍》分布式锁在集群的架构中发挥着重要的作用,:本文主要介绍C#使用StackExchange.Redis实现分布式锁的... 目录自定义分布式锁获取锁释放锁自动续期StackExchange.Redis分布式锁获取锁释放锁自动续期分布式

C语言中位操作的实际应用举例

《C语言中位操作的实际应用举例》:本文主要介绍C语言中位操作的实际应用,总结了位操作的使用场景,并指出了需要注意的问题,如可读性、平台依赖性和溢出风险,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参... 目录1. 嵌入式系统与硬件寄存器操作2. 网络协议解析3. 图像处理与颜色编码4. 高效处理布尔标志集合

Windows 上如果忘记了 MySQL 密码 重置密码的两种方法

《Windows上如果忘记了MySQL密码重置密码的两种方法》:本文主要介绍Windows上如果忘记了MySQL密码重置密码的两种方法,本文通过两种方法结合实例代码给大家介绍的非常详细,感... 目录方法 1:以跳过权限验证模式启动 mysql 并重置密码方法 2:使用 my.ini 文件的临时配置在 Wi

C++如何通过Qt反射机制实现数据类序列化

《C++如何通过Qt反射机制实现数据类序列化》在C++工程中经常需要使用数据类,并对数据类进行存储、打印、调试等操作,所以本文就来聊聊C++如何通过Qt反射机制实现数据类序列化吧... 目录设计预期设计思路代码实现使用方法在 C++ 工程中经常需要使用数据类,并对数据类进行存储、打印、调试等操作。由于数据类

Java中的Lambda表达式及其应用小结

《Java中的Lambda表达式及其应用小结》Java中的Lambda表达式是一项极具创新性的特性,它使得Java代码更加简洁和高效,尤其是在集合操作和并行处理方面,:本文主要介绍Java中的La... 目录前言1. 什么是Lambda表达式?2. Lambda表达式的基本语法例子1:最简单的Lambda表

HTML5中的Microdata与历史记录管理详解

《HTML5中的Microdata与历史记录管理详解》Microdata作为HTML5新增的一个特性,它允许开发者在HTML文档中添加更多的语义信息,以便于搜索引擎和浏览器更好地理解页面内容,本文将探... 目录html5中的Mijscrodata与历史记录管理背景简介html5中的Microdata使用M

Spring 基于XML配置 bean管理 Bean-IOC的方法

《Spring基于XML配置bean管理Bean-IOC的方法》:本文主要介绍Spring基于XML配置bean管理Bean-IOC的方法,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一... 目录一. spring学习的核心内容二. 基于 XML 配置 bean1. 通过类型来获取 bean2. 通过