Virtual Memory MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Virtual Memory - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

कुछ पृष्ठ-प्रतिस्थापन एल्गोरिदम के लिए, पृष्ठ-दोष दर बढ़ सकती है क्योंकि आवंटित फ्रेम की संख्या बढ़ जाती है। इस सबसे अप्रत्याशित परिणाम को बेलाडी की विसंगति के रूप में जाना जाता है। FIFO बेलाडी की विसंगति से ग्रस्त है।

एक इष्टतम पृष्ठ-प्रतिस्थापन एल्गोरिदम में सभी एल्गोरिदम की पृष्ठ-दोष दर न्यूनतम होगी और यह कभी भी बेलाडी की विसंगति  से ग्रस्त नहीं होगा। यह उस पृष्ठ को प्रतिस्थापित करता है जिसका उपयोग सबसे लंबे समय तक नहीं किया गया है।

The correct answer is Optimal

Key Points

• Optimal Page Replacement Algorithm: ✅ The Optimal page replacement algorithm replaces the page that will not be used for the longest period of time in the future. This algorithm requires knowledge of future page references, which makes it ideal in theoretical scenarios but impractical in real-world systems since it relies on "futuristic information".
• FIFO (First-In-First-Out): ❌ This algorithm replaces the oldest page in memory (the page that has been in memory the longest). It does not require futuristic information.
• LRU (Least Recently Used): ❌ This algorithm replaces the page that has not been used for the longest period in the past. It uses past information, not futuristic information.
• Second Chance: ❌ This is a variation of the FIFO algorithm that gives a second chance to pages that have been used recently. It does not require futuristic information.

Additional Information

• While the Optimal page replacement algorithm is theoretically the best in terms of minimizing page faults, it is not practical for real-world systems because it requires exact knowledge of future memory accesses.
• In practical systems, algorithms such as LRU or Second Chance are commonly used as they rely on past behavior to predict future behavior instead of requiring exact future knowledge.

आँकड़ें:

पेज फॉल्ट सेवा समय = S = 10 एमएस = 107 एनएस 

पेज फॉल्ट  दर = p =

स्मृति अभिगम समय = m = 30 एनएस 

सूत्र:

प्रभावी अभिगम समय (EAT) = p x S + (1 - p) x m

गणना:

EAT = x 107 + (1 - ) x 30

EAT = 39.99 एनएस 

सही उत्तर 39.99 एनएस है जो लगभग 40 एनएस के बराबर है।

थ्रैशिंग: यह एक ऐसी स्थिति है जिसमें सिस्टम वास्तव में अनुरोधों को संसाधित करने के बजाय पृष्ठ त्रुटियों को ठीक करने में अपना अधिकांश समय व्यतीत कर रहा है। यह सिस्टम के निष्पादन प्रदर्शन को प्रभावित करता है जिससे CPU उपयोग व्यापक रूप से कम हो जाता है।

कार्यकारी समुच्चय मॉडल: इस तकनीक में यदि हम किसी प्रक्रिया को उसके वर्तमान क्षेत्र को समायोजित करने के लिए पर्याप्त फ्रेम आवंटित करते हैं, तो जब भी यह किसी नए क्षेत्र में जाता है तो यह केवल गलती करेगा। इसलिए, उपयोग की गई सभी गतिविधि पृष्ठ हमेशा कार्यकारी समुच्चय का हिस्सा बन जाएंगे। अन्यथा, यदि आवंटित फ्रेम वर्तमान क्षेत्र में समायोजित फ्रेम की संख्या की तुलना में कम होते हैं, तो प्रक्रिया थ्रैश के लिए बाध्य होती है।

पृष्ठ त्रुटि आवृत्ति: थ्रैशिंग की समस्या तब उत्पन्न होती है जब उच्च पृष्ठ त्रुटि दर होती है। इसलिए, यह तकनीक पृष्ठ त्रुटि दर को नियंत्रित करती है। यहाँ पृष्ठ त्रुटि की एक ऊपरी सीमा और निचली सीमा होती है जिसे एक सिस्टम थ्रैशिंग अवस्था में प्रवेश करने से पहले संभाल सकता है। इसलिए यदि हम फ्रेम उपलब्धता को इष्टतम रखते हैं, तो थ्रैशिंग नहीं होनी चाहिए। लेकिन फिर भी, यदि बिना किसी मुक्त फ्रेम के साथ पृष्ठ त्रुटि दर उच्च होती है, तो हम थ्रैशिंग का सामना कर सकते हैं और फिर हमें कुछ प्रक्रियाओं को निलंबित करना होगा और उन्हें आवंटित फ्रेम को अन्य प्रक्रियाओं के लिए फिर से आवंटित करने की आवश्यकता होती है।

ऑपरेटिंग सिस्टम में वर्चुअल मेमोरी:

• एक कंप्यूटर सिस्टम पर भौतिक रूप से संस्थापित मेमोरी के मात्रा की तुलना में अधिक मेमोरी को एड्रेस कर सकता है। इस अतिरिक्त मेमोरी को वास्तव में वर्चुअल मेमोरी कहा जाता है और यह हार्ड डिस्क का वह अनुभाग होता है जिसे कंप्यूटर के RAM का अनुकरण करने के लिए निर्दिष्ट किया जाता है।
• वर्चुअल मेमोरी किसी प्रोग्राम के एड्रेस स्थान के अनुवाद को भौतिक एड्रेस में लागू करता है।
• वर्चुअल मेमोरी दो उद्देश्यों के लिए कार्य करता है। पहला यह हमें डिस्क का उपयोग करके भौतिक मेमोरी के उपयोग को विस्तारित करने की अनुमति प्रदान करता है।
• दूसरा, यह हमारे मेमोरी सुरक्षा प्राप्त करने की अनुमति प्रदान करता है क्योंकि प्रत्येक वर्चुअल एड्रेस को भौतिक एड्रेस में अनुवादित किया जाता है।

संकल्पना:

वर्किंग सेट मॉडल : वह मेमोरी जिसे किसी एप्लिकेशन द्वारा बार-बार एक्सेस किया जा रहा है।

यही बात स्थानीयता के सिद्धांत से की जाती है।

व्याख्या:

स्थानीयता के सिद्धांत दो प्रकार के होते हैं

1. स्थानिक इलाका: जब भी हम किसी तत्व की तलाश कर रहे होते हैं, तो संभावना है कि, विशेष तत्व उस के आसपास मौजूद होगा जिसे हमने पहले संदर्भित किया है।
2. अस्थायी इलाका: हाल ही में उपयोग किए गए कम से कम तत्व का फिर से उपयोग किया जा रहा है।

स्थानीयता का सिद्धांत सही उत्तर है, इसलिए विकल्प 3 सही उत्तर है।

संकल्पना

आग्रह पृष्ठन भौतिक मेमोरी के आकार की तुलना में बड़े प्रोग्रामों के निष्पादन की अनुमति प्रदान करता है। यह पृष्ठ को मेमोरी में केवल आवश्यकता होने पर लाता है। यह स्वैपिंग के साथ पृष्ठन प्रणाली के समरूप होता है। इसके साथ एक पृष्ठ को केवल मुख्य मेमोरी में तब लाया जाता है जब एक संदर्भ को उस पृष्ठ पर स्थान के लिए बनाया जाता है। निष्क्रिय स्वेपर की संकल्पना का प्रयोग आग्रह पृष्ठन में किया जाता है। 

आग्रह पृष्ठन के बारे में महत्वपूर्ण बिंदु:

• यह साधारण पृष्ठन और काल्पनिक मेमोरी को लागू करने के लिए आवरण की विशेषताओं को संयोजित करता है। 
• प्रोग्राम के प्रत्येक पृष्ठ को द्वितीयक भण्डारण पर पृष्ठन परिवर्तन स्थान में निरंतर रूप से संग्रहित किया जाता है। 
• एक बार जब पृष्ठ मेमोरी में संग्रहित हो जाती है, तो इसे साधारण पृष्ठन के रूप में संसाधित किया जाता है। 
• हार्डवेयर समर्थन के कुछ रूप की आवश्यकता उन पृष्ठों के बीच अंतर करने के लिए होती है जो मेमोरी में संग्रहित होते हैं और जो डिस्क पर होते हैं। मान्य और अमान्य बिट का प्रयोग इसके लिए किया जाता है।

LRU पृष्ठ प्रतिस्थापन एल्गोरिद्म:

हिट मिस सारणी:

∴मिस की संख्या = पेज त्रुटि = 8 

महत्वपूर्ण बिंदू:

M मिस है जो पृष्ठ त्रुटि के संगत है।

H हिट है जो पृष्ठ हिट(कोई पृष्ठ त्रुटि) के संगत होता है।

सही उत्तर विकल्प 4 है।

संकल्पना:

फर्स्ट इन फर्स्ट आउट (FIFO):

यह सबसे सरल पृष्ठ प्रतिस्थापन एल्गोरिथम है। इस एल्गोरिथम में, ऑपरेटिंग सिस्टम एक कतार में मेमोरी के सभी पृष्ठों का ट्रैक रखता है, सबसे पुराना पृष्ठ कतार के सामने होता है। जब किसी पृष्ठ को प्रतिस्थापित करने की आवश्यकता होती है तो कतार के सामने वाले पृष्ठ को हटाने के लिए चुना जाता है।

पृष्ठ दोष:

पृष्ठ दोष तब होता है जब एक कार्यरत प्रोग्राम एक मेमरी पृष्ठ को एक्सेस करता है जिसे वर्चुअल एड्रेस की जगह में प्रतिचित्रित किया जाता है किंतु फिजिकल मेमरी में लोड नहीं किया जाता है। 

व्याख्या:

अत: पृष्ठ दोष = 1

अतः सही उत्तर 15 है।

सही उत्तर: विकल्प 3

व्याख्या:

• RAM कंप्यूटर की भौतिक मेमोरी का गठन करती है। तो, RAM बढ़ाने से वर्चुअल मेमोरी नहीं बढ़ती है।
• RAM की गति स्थिर रहती है, चाहे उसका आकार कुछ भी हो। कैश मेमोरी रैम से तेज होती है।
• RAM बढ़ने का मतलब है कि मेमोरी अधिक पृष्ठ रखने में सक्षम होगी। नतीजतन, जब किसी प्रक्रिया को किसी विशेष पृष्ठ की आवश्यकता होती है, तो संभावना अधिक होती है कि पृष्ठ पहले से ही मेमोरी में मौजूद होगा। यह निचले पृष्ठ दोषों की तरफ संचालन करेगा।

इष्टतम पृष्ठ प्रतिस्थापन:
इस एल्गोरिथम में, उन पृष्ठों को बदल दिया जाता है जिनका उपयोग भविष्य में सबसे लंबे समय तक नहीं किया जाएगा।

7, 0, 1, 2, 0, 3, 0, 4, 2, 3, 0, 3, 2, 1, 2, 0, 1, 7, 0, 1

हिट की संख्या = 11
मिस की संख्या = 9

सही विकल्प (2) है

वर्चुअल मेमोरी

संकल्पना:-

कंप्यूटर के लिए ऑपरेटिंग सिस्टम में एक फ़्रीक्वेंट विधि वर्चुअल मेमोरी (OS) है। एक प्रोसेस एड्रेस स्पेस को निश्चित आकार के टुकड़ों में विभाजित किया जाता है, जिन्हें पेजिंग के दौरान पेज कहा जाता है। सेगमेंटेशन में, एक प्रोसेस एड्रेस स्पेस को वेरिएबल साइज के टुकड़ों में विभाजित किया जाता है।

Key Points

• एक्चुअल मेमोरी की कमी को पूरा करने के लिए, एक कंप्यूटर वर्चुअल मेमोरी का उपयोग करता है, जो अस्थायी रूप से डेटा को रैंडम एक्सेस मेमोरी (RAM) से डिस्क स्टोरेज में ले जाता है।
• पेजिंग एक स्टोरेज मैकेनिज्म है जिसका उपयोग ऑपरेटिंग सिस्टम में सेकेंडरी स्टोरेज से पेज के रूप में प्रोसेस को रिकवर करने और मेन मेमोरी में रखने के लिए किया जाता है।
• किसी प्रक्रिया का फिजिकल एड्रेस स्थान गैर-सन्निहित हो सकता है, विभाजन के लिए धन्यवाद।
• एक यूसर एड्रेस स्थान को प्रोग्रामर के विवेक पर एक संयुक्त पेजिंग/सेगमेंटेशन सिस्टम में कई खंडों में विभाजित किया जा सकता है।

Additional Information रियल मेमोरी:- जो एप्लिकेशन अब कंप्यूटर पर चल रहे हैं, वे फिजिकल मेमोरी में संग्रहीत होते हैं, जो कि एक्चुअल रैम है।

मेमोरी संगठन:- मेमोरी को सेल की एक श्रृंखला के रूप में स्थापित किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक को एक विशेष संख्या द्वारा पहचाना जा सकता है जिसे एक एड्रेस कहा जाता है।

मेमोरी विभाजन:- यह कंप्यूटर मेमोरी को विभाजित करने की एक विधि है ताकि रेसिडेंट प्रोग्राम इसके विभिन्न भागों का उपयोग कर सकें।

सही उत्तर विकल्प 2 है

डाटा:

पेज फॉल्ट सेवा समय = S = 10 ms = 107 ns

पेज फॉल्ट दर = p =

मेमोरी एक्सेस टाइम = m = 20 ns

सूत्र:

प्रभावी मेमोरी एक्सेस टाइम (EMAT) = p × (S + m) + (1 - p) × m

∴ EMAT = p×S + m 

गणना:

EMAT = × 107 + 20 = 10 + 20

EMAT = 30 ns