الفرق بين التجزئة الداخلية والخارجية

2019

عندما يتم تحميل عملية ما أو إزالتها من كتلة الذاكرة الفعلية ، فإنها تخلق فجوة صغيرة في مساحة الذاكرة تسمى جزءًا. بسبب التجزئة ، فشل النظام في تخصيص مساحة الذاكرة المتجاورة إلى عملية على الرغم من أنه يحتوي على مقدار الذاكرة المطلوبة ولكن بطريقة غير متجاورة. وتصنف التجزئة كذلك إلى فئتين من التجزئة الداخلية والخارجية.

يؤثر كل من التصنيف الداخلي والخارجي على سرعة الوصول إلى البيانات في النظام. لديهم اختلاف أساسي بينهما ، أي أن التجزئة الداخلية تحدث عندما يتم تخصيص كتل ذاكرة ذات حجم ثابت للعملية دون القلق بشأن حجم العملية ، ويحدث التجزئة الخارجية عندما يتم تخصيص العمليات بشكل ديناميكي. دعنا نتقدم أكثر ونناقش الاختلافات والأسباب والحلول وراء التجزئة الداخلية والخارجية بمساعدة الرسم البياني الموضح أدناه.

رسم بياني للمقارنة

أساس للمقارنة	تجزئة داخلي	التجزئة الخارجية
الأساسية	يحدث عندما يتم تخصيص كتل ذاكرة ذات حجم ثابت إلى العمليات.	يحدث عندما يتم تخصيص مساحة ذاكرة متغير الحجم إلى العمليات بشكل حيوي.
حادثة	عندما تكون الذاكرة المعينة للعملية أكبر قليلاً من الذاكرة المطلوبة بواسطة العملية ، فإن ذلك يخلق مساحة حرة في الكتلة المخصصة مما يؤدي إلى تجزئة داخلية.	عندما تتم إزالة العملية من الذاكرة ، فإنها تقوم بإنشاء المساحة الحرة في الذاكرة مما يؤدي إلى تجزئة الخارجية.
حل	يجب تقسيم الذاكرة إلى كتل بحجم متغير وتعيين أفضل كتلة مناسبة للعملية.	ضغط ، الترحيل وتجزئة.

تعريف التجزئة الداخلية

يحدث التجزئة الداخلية عندما يتم تقسيم الذاكرة إلى كتل ذات حجم ثابت . كلما طلب عملية للذاكرة ، يتم تخصيص الكتلة ذات الحجم الثابت للعملية. في حالة أن الذاكرة المخصصة للعملية أكبر إلى حد ما من الذاكرة المطلوبة ، فإن الاختلاف بين الذاكرة المعينة والذاكرة المطلوبة هو التجزئة الداخلية .

هذا الفضاء المتبقي داخل الكتلة ذات الحجم الثابت لا يمكن تخصيصه لأي عملية لأنه لن يكون كافياً لتلبية طلب الذاكرة من خلال العملية. دعونا نفهم التجزئة الداخلية بمساعدة مثال. يتم تقسيم مساحة الذاكرة إلى كتل ذات حجم ثابت من 18،464 بايت. دعنا نقول طلب عملية لـ 18،460 بايت وكتلة ذات حجم ثابت مقسومة من 18،464 بايت مخصصة للعملية. والنتيجة هي 4 بايت من 18،464 بايت ظلت فارغة وهي التجزئة الداخلية.

النفقات العامة لتتبع الثقب الداخلي الذي تم إنشاؤه بسبب التجزئة الداخلية أكبر بكثير من عدد الثقوب الداخلية. يمكن حل مشكلة التجزئة الداخلية عن طريق تقسيم الذاكرة إلى كتلة الحجم المتغير وتعيين الكتلة الأفضل حجمًا لعملية تطلب الذاكرة. ومع ذلك ، فإنها لن تقضي تماماً على مشكلة التشظي الداخلي ولكنها ستقللها إلى حد ما.

تعريف التجزئة الخارجية

يحدث التجزئة الخارجية عندما يكون هناك مساحة كافية في الذاكرة لتلبية طلب الذاكرة لعملية ما. ولكن لا يمكن تلبية طلب ذاكرة العملية نظرًا لأن الذاكرة المتوفرة بطريقة غير متواصلة. إما أن تقوم بتطبيق استراتيجية تخصيص الذاكرة لأول مرة أو الأكثر ملاءمة ، فإنها ستؤدي إلى تجزئة خارجية.

عندما يتم تحميل عملية وإزالتها من الذاكرة ، تخلق المساحة الحرة الفتحة في مساحة الذاكرة ، وهناك العديد من الثقوب في مساحة الذاكرة ، وهذا ما يسمى التجزئة الخارجية. على الرغم من أن أول ملائمة وأفضل تناسب يمكن أن يؤثر على كمية التجزئة الخارجية ، فإنه لا يمكن القضاء عليه بشكل كامل. قد يكون الضغط هو الحل للتجزئة الخارجية.

تقوم خوارزمية الدمج بتبديل جميع محتويات الذاكرة إلى جانب واحد وتحرر كتلة كبيرة من الذاكرة. لكن خوارزمية الضغط مكلفة. هناك حل بديل لحل مشكلة التجزئة الخارجية التي ستسمح بعملية الحصول على الذاكرة الفعلية بطريقة غير متجاورة. التقنيات لتحقيق هذا الحل هي الترحيل والتقطيع.

الاختلافات الأساسية بين التجزئة الداخلية والخارجية

السبب الأساسي وراء حدوث التجزئة الداخلية والخارجية هو أن التجزئة الداخلية تحدث عندما يتم تقسيم الذاكرة إلى كتل ذات حجم ثابت بينما يحدث التجزئة الخارجية عندما يتم تقسيم الذاكرة إلى كتل ذات أحجام متغيرة .
عندما يخرج كتلة الذاكرة المخصصة للعملية لتكون أكبر قليلاً من الذاكرة المطلوبة ، فإن المساحة الحرة المتبقية في كتلة الذاكرة المخصصة تؤدي إلى التجزئة الداخلية. على اليد الأخرى ، عندما تتم إزالة العملية من الذاكرة ، فإنها تخلق مساحة حرة تتسبب في ثقب في الذاكرة يسمى التجزئة الخارجية.
يمكن حل مشكلة التجزئة الداخلية من خلال تقسيم الذاكرة إلى كتل ذات أحجام متغيرة وتعيين أفضل كتلة مناسبة لعملية الطلب. ومع ذلك ، فإن الحل للتجزئة الخارجية هو الدمك ، ولكنه مكلف للغاية ، لذلك يجب السماح للعمليات بالحصول على ذاكرة فعلية بطريقة غير متجاورة ، لتحقيق ذلك يتم إدخال تقنية الترقيم والتقطيع.

استنتاج:

يمكن تقليل مشكلة التجزئة الداخلية ، ولكن لا يمكن القضاء عليها تمامًا. يساعد الترقيم والتقطيع في استخدام المساحة المحررة بسبب التجزئة الخارجية من خلال السماح لعملية تشغل الذاكرة بطريقة غير متجاورة.