Rozdiel medzi internou fragmentáciou a externou fragmentáciou

V kontexte súborového systému je fragmentácia neefektívne využitie úložného priestoru na ukladanie obsahu jedného súboru na rôznych miestach na disku, a nie v jednej susednej sekvencii bitov na jednom mieste. Fragmentácia je prírodný fenomén, ktorý sa vyskytuje fyzicky na pevnom disku alebo niekedy na pamäťovom module, keď na disk nie sú údaje napísané dostatočne presne..

Dáta sa niekedy zapisujú mimo poradia, čo znamená, že na časté použitie súborov sa kúsky údajov nenachádzajú vedľa seba na jednotke. Tieto údaje sa označujú ako fragmenty. V určitom okamihu bude musieť operačný systém pristupovať k súborovému systému, aby zistil, kde sú rôzne fragmenty umiestnené na jednotke.

Napríklad, keď vytvoríte nový dokument, povedzme textový súbor; súbor sa zdá byť na jednom mieste. Súbor môžete otvoriť, upraviť alebo odstrániť - čokoľvek chcete. Zdá sa, že všetky aktivity sa dejú na disku fyzicky, aspoň to si myslíte.

Pevný disk môže ukladať kúsky súborov v jednej oblasti zariadenia, ale zvyšok existuje doslova niekde inde na úložnom zariadení. Jednoducho povedané, fragmentácia sa týka vyčerpaného úložného priestoru v systéme súborov, ktorý umožňuje vytvorenie medzery medzi rôznymi časťami súboru..

Fragmentácia sa v zásade vyskytuje v systéme prideľovania dynamickej pamäte, pretože rezervovala príliš veľa miesta pre súbor, čo malo za následok otvorené oblasti okolo neho.

Čo je interná fragmentácia?

Nejako to súvisí s rozdelením na pevnú veľkosť. Systém prideľuje pamäť rôznym programom a procesom tak, že ich rozdelí do malých blokov, ako to vyžaduje program. Avšak, niekedy sa pridelí viac pamäte, ako je potrebné v postupe, čo nakoniec vyústi do straty pamäti alebo zostane nevyužité.

Napríklad, pamäť môže byť pridelená iba programom v blokoch deliteľných 4, 8 alebo 16. Keď proces vyžaduje 24 bajtov, zvyčajne dostane blok 32 bajtov, prebytočných 8 bajtov zostane nevyužitých. Nevyužitá pamäť sa teda nachádza v konkrétnom pridelenom mieste a je taká malá, že mu nemôže byť pridelený nový proces, čo vedie k plytvaniu. Tento odpad sa nazýva vnútorná fragmentácia. Pravdepodobne jediným spôsobom, ako odstrániť tento typ fragmentácie, je dynamické pridelenie pamäte.

Čo je to externá fragmentácia?

Hlavná pamäť vytvára diery medzi časťami alokovanej pamäte, ktoré sú príliš malé na to, aby udržali akýkoľvek proces. Je to nevýhoda algoritmov prideľovania úložného priestoru, keď priľahlé bloky nevyužitých priestorov nemôžu vyhovieť novej žiadosti, pretože tieto priestory sú príliš malé na to, aby si mohli aplikácie veľkej pamäte vyžadovať. Jednoducho povedané, nesúvislé bloky vytvárajú v pamäti diery, čo vedie k nevyužívanému úložisku, ktoré sa nachádza mimo vyhradených oblastí, čo znamená, že ho nemožno použiť spolu s hlavnou pamäťou na úlohy s väčšou pamäťou. Nakoniec sú izolované a nedajú sa úplne vylúčiť z pamäťového priestoru. Toto sa nazýva externá fragmentácia. Môže sa odstrániť zhutnením, ktoré zamieša obsah pamäte, aby sa všetka voľná pamäť dala dokopy.

Rozdiel medzi vnútornou a vonkajšou fragmentáciou

1. základy

Interná fragmentácia:

Interná fragmentácia sa vzťahuje na ďalšie priestory, ktoré sa stratia, keď je procesu pridelených viac pamäte, ako je potrebné. Zvyčajne sa vyskytuje, keď sú bloky alebo bloky pamäte s pevnou veľkosťou pridelené programom alebo procesom.

Externá fragmentácia:

Naopak, vonkajšia fragmentácia sa týka nevyužitých medzier, ktoré sa tvoria medzi susediacimi blokmi pamäte, ktoré nie sú priľahlé k sebe..

2. výskyt

Interná fragmentácia:

Voľné miesto, ktoré sa tvorí v rámci alokovaného pamäťového bloku, keď je pamäť pridelená procesu väčšia ako pamäť požadovaná procesom, sa označuje ako interná fragmentácia. „Interný“ označuje nepoužité bajty, ktoré sa nachádzajú vo väčších blokoch pamäte.

Externá fragmentácia:

Keď hlavná pamäť vytvorí diery, ktoré sú príliš malé na to, aby uspokojili akúkoľvek požiadavku, nazýva sa to externá fragmentácia.

3. Dôvod

Interná fragmentácia:

Hlavným dôvodom internej fragmentácie je rozdelenie pamäte na bloky pevnej veľkosti .

Externá fragmentácia:

Externá fragmentácia je jav, ktorý sa vyskytuje, keď je pamäť rozdelená do blokov s premenlivou veľkosťou na základe veľkosti rôznych procesov.

4. Riešenie

Interná fragmentácia:

Interná fragmentácia je prirodzený jav, ktorý je možné eliminovať dynamickým prideľovaním pamäte, ktoré má dynamicky alokovať časti pamäťových blokov na procesy na ich žiadosť, a uvoľniť ich, keď už nie sú potrebné pri vykonávaní programu..

Externá fragmentácia:

Externá fragmentácia, na druhej strane, môže byť eliminovaná zhutňovaním, stránkovaním a segmentáciou, takže pamäť môže byť procesu priradená nespojitým spôsobom..

Interná vs. externá fragmentácia: porovnávacia tabuľka

Zhrnutie internej a externej fragmentácie

Interná aj externá fragmentácia sú prírodné javy súvisiace s nevyužitým pamäťovým priestorom alebo stratou pamäte. Interná fragmentácia trpí neefektívnym pridelením pamäte, ku ktorému dochádza, keď je pamäť pridelená procesu viac, ako sa požaduje, takže nevyužité miesto v pamäťovom bloku nakoniec spôsobuje internú fragmentáciu. Po odstránení procesu z fyzickej pamäte sa tu a tam distribuuje voľné miesto a nedajú sa nájsť žiadne susedné bloky pamäte, čo spôsobuje externú fragmentáciu. Týmto javom sa však dá vyhnúť. Interná fragmentácia sa dá znížiť dynamickým pridelením pamäte procesom, zatiaľ čo externej fragmentácii sa dá najlepšie vyhnúť zhutňovaním, stránkovaním a segmentáciou..