logo

Mainīšana operētājsistēmā

Apmaiņa ir atmiņas pārvaldības shēma, kurā jebkuru procesu var īslaicīgi nomainīt no galvenās atmiņas uz sekundāro atmiņu, lai galveno atmiņu varētu padarīt pieejamu citiem procesiem. To izmanto, lai uzlabotu galvenās atmiņas izmantošanu. Sekundārajā atmiņā vietu, kur tiek saglabāts mijmaiņas process, sauc par mijmaiņas vietu.

Operētājsistēmas maiņas mērķis ir piekļūt datiem, kas atrodas cietajā diskā, un ievietot tos RAM, lai lietojumprogrammas tos varētu izmantot. Jāatceras, ka apmaiņa tiek izmantota tikai tad, ja RAM nav datu.

Lai gan apmaiņas process ietekmē sistēmas veiktspēju, tas palīdz palaist lielāku un vairāk nekā vienu procesu. Šī iemesla dēļ mijmaiņu sauc arī par atmiņas blīvēšanu.

Mijmaiņas jēdziens ir sadalīts vēl divos jēdzienos: Swap-in un Swap-out.

  • Swap-out ir metode procesa noņemšanai no RAM un pievienošanai cietajam diskam.
  • Swap-in ir metode, kā noņemt programmu no cietā diska un ievietot to atpakaļ galvenajā atmiņā vai RAM.

Piemērs: Pieņemsim, ka lietotāja procesa lielums ir 2048 KB, un tas ir standarta cietais disks, kura maiņas datu pārraides ātrums ir 1 Mbps. Tagad mēs aprēķināsim, cik ilgs laiks būs nepieciešams, lai pārsūtītu no galvenās atmiņas uz sekundāro atmiņu.

 User process size is 2048Kb Data transfer rate is 1Mbps = 1024 kbps Time = process size / transfer rate = 2048 / 1024 = 2 seconds = 2000 milliseconds Now taking swap-in and swap-out time, the process will take 4000 milliseconds. 

Mainīšanas priekšrocības

  1. Tas palīdz CPU pārvaldīt vairākus procesus vienā galvenajā atmiņā.
  2. Tas palīdz izveidot un izmantot virtuālo atmiņu.
  3. Mainīšana ļauj centrālajam procesoram vienlaikus veikt vairākus uzdevumus. Tāpēc procesiem nav ļoti ilgi jāgaida, pirms tie tiek izpildīti.
  4. Tas uzlabo galvenās atmiņas izmantošanu.

Mainīšanas trūkumi

  1. Ja datorsistēmai pazūd strāva, lietotājs var zaudēt visu ar programmu saistīto informāciju būtiskas maiņas darbības gadījumā.
  2. Ja apmaiņas algoritms nav labs, saliktā metode var palielināt lappuses kļūdu skaitu un samazināt kopējo apstrādes veiktspēju.

Piezīme:

  • Vienu uzdevumu operētājsistēmā tikai viens process aizņem lietotāja programmas atmiņas apgabalu un paliek atmiņā, līdz process ir pabeigts.
  • Daudzuzdevumu operētājsistēmā rodas situācija, kad visi aktīvie procesi galvenajā atmiņā nevar koordinēt, tad process tiek nomainīts no galvenās atmiņas, lai tajā varētu iekļūt citi procesi.