Demand Paging and Page Replacement क्या होता है ? विस्तार से समझाइए

Demand Paging क्या है ?

Virtual memory system में यह एक प्रकार का swapping तकनीक है जब तक किसी data की आवश्यकता नहीं होती तब तक disk से RAM में उसकी प्रतिलिपि नहीं बनाई जाती।

सामान्यतः virtual memory में data की आवश्यकता होगी यह सोचकर उसकी प्रतिलिपि को copy कर दिया जाता है अर्थात् किसी data की आवश्यकता नहीं होने पर भी उसकी RAM में एक copy बना दी जाती है। यह paging system की तरह ही है फर्क केवल दोनों के कार्यप्रणाली में है उस समय कार्य करता है जब आपको processing करना होता है।

Virtual Memory की अवधारणा के अनुसार, किसी प्रोसेस को निष्पादित करने के लिए, प्रोसेस का केवल एक हिस्सा मुख्य मेमोरी (Main Memory) में मौजूद होना चाहिए, जिसका अर्थ है कि केवल कुछ page ही मुख्य मेमोरी में मौजूद होंगे।

यह processing के समय physical memory के सभी प्रक्रिया को data को swap करके virtual memory में लाता है memory में ले जाने की अपेक्षा swapper का उपयोग करें जिसे pager के नाम से जानते हैं। इसके कार्य को आगे दिये गये चित्र से समझते हैं -

Demand Paging In Operating System

उपरोक्त चित्र में जब process swap in होता है तो pager यह निर्धारित करता है कि किस process को पहले किया जाये, और उसी के अनुसार pager process को swap out करता है।

Page Replacement क्या होता है ?

Demand paging system में memory pages को जल्दी से secondary memory में load कर दिया जाता है परंतु जब disk full हो जाता है या memory में कोई समस्या आ जाती है तो process को लगातार चलायमान रखने के लिए अनावश्यक page को memory से swapped out कर दिया जाता है।

Page replacement में एक विशेष तकनीक का उपयोग किया जाता है जिसमें operating system यह निर्धारित करता है कि किस page को memory से swapped out करना है जिसका आधार memory page का आकार होता है।

इसमें operating system यह तय करता है कि जिन memory pages को replace करना है उसका size अधिक नहीं होना चाहिए। इस replacement तकनीक के लिए एक algorithm तैयार किया जाता है जिसे page- replacement algorithm कहा जाता है जो निम्न प्रकार होता है।

Page replacement algorithm:

जब किसी page के load होने में कोई समस्या आती है तो reference Page को load कराना आवश्यक होता है। यदि memory में कोई frame उपलब्ध नहीं होता तो उस स्थिति में किसी एक page को replace कराने के लिए चुना जाता है इसके पश्चात् यदि उस page में modify किया गया है तो उसे वापस disk में copy कर दिया जाता है।

Page replacing algorithm hard disk द्वारा उपलब्ध कराये गये page को access करने से संबंधित जानकारी की जानकारी कम मात्रा में होती है।

Page replacement के लिए कुछ निम्न प्रकार algorithm को लिखते हैं:

Step 1 Page fault force a choice

No room for new page (Steady state)
For incoming page which page be remove to make a room.

Step 2 Page Remove from physical memory

If page is unmodified, simply overwrite it: a page copy already exist on hard disk.
If page has been modified, it must be written back to disk: prefer unmodified pages

Step 3 Replace the page on physical memory

If the page size is below in replaced page then replace it.
If the page size is above in replaced page then go to Step 1

उपरोक्त algorithm सबसे पहले step में यह देखते हैं कि page replace के लिए disk में कोई जगह है या नहीं यदि नहीं है। तो जगह बनाने के लिए कुछ page को मिटाते हैं। दूसरे step में page में परिवर्तन करने के लिए उसे overwrite करते हैं और अंतिम step page को replace करने का कार्य करते हैं ।

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