Какие методы разбиения используются для разбиения оперативной памяти

Обновлено: 02.07.2024

Если у вас нет причин поступать иначе, мы рекомендуем вам создать следующие разделы для систем x86, AMD64 и Intel ® 64 :

Раздел подкачки (не менее 256 МБ) — разделы подкачки используются для поддержки виртуальной памяти. Другими словами, данные записываются в раздел подкачки, когда не хватает оперативной памяти для хранения данных, которые обрабатывает ваша система.

В прошлые годы рекомендуемый объем пространства подкачки увеличивался линейно с объемом оперативной памяти в системе. Но поскольку объем памяти в современных системах увеличился до сотен гигабайт, теперь признано, что объем пространства подкачки, необходимый системе, зависит от рабочей нагрузки памяти, выполняемой в этой системе. Однако, учитывая, что пространство подкачки обычно назначается во время установки и бывает сложно заранее определить рабочую нагрузку системы на память, мы рекомендуем определять подкачку системы, используя следующую таблицу.

Объем оперативной памяти в системе	Рекомендуемый объем пространства подкачки
4 ГБ ОЗУ или менее	минимум 2 ГБ пространства подкачки
от 4 ГБ до 16 ГБ ОЗУ	минимум 4 ГБ пространства подкачки
16–64 ГБ оперативной памяти	минимум 8 ГБ подкачки
от 64 ГБ до 256 ГБ ОЗУ	минимум 16 ГБ пространства подкачки
от 256 ГБ до 512 ГБ оперативной памяти	минимум 32 ГБ пространства подкачки

Таблица 7.3. Рекомендуемое системное пространство подкачки

Обратите внимание, что вы можете повысить производительность, распределив пространство подкачки по нескольким устройствам хранения, особенно в системах с быстрыми дисками, контроллерами и интерфейсами.

Раздел /boot/ (250 МБ)

Раздел, смонтированный в /boot/, содержит ядро операционной системы (которое позволяет вашей системе загружать Fedora) вместе с файлами, используемыми в процессе начальной загрузки. Для большинства пользователей достаточно загрузочного раздела размером 250 МБ.

Btrfs

Загрузчик GRUB не поддерживает файловую систему Btrfs. Вы не можете использовать раздел btrfs для /boot .

Если на вашем жестком диске более 1024 цилиндров (и ваша система была произведена более двух лет назад), вам может потребоваться создать раздел /boot/, если вы хотите, чтобы раздел / (корневой) использовал все оставшиеся место на жестком диске.

Если у вас есть карта RAID, имейте в виду, что некоторые BIOS не поддерживают загрузку с карты RAID. В таких случаях раздел /boot/ должен быть создан вне массива RAID, например, на отдельном жестком диске.

Корневой раздел (3,0–5,0 ГБ)

Здесь находится " / " (корневой каталог). В этой настройке все файлы (кроме тех, что хранятся в /boot ) находятся в корневом разделе.

Раздел размером 3,0 ГБ позволяет выполнить минимальную установку, а корневой раздел размером 5,0 ГБ позволяет выполнить полную установку, выбрав все группы пакетов.

Корень и /root

Раздел / (или корневой) является верхним в структуре каталогов. Каталог /root (иногда произносится как «корневая косая черта») — это домашний каталог учетной записи пользователя для системного администрирования.

Многие системы имеют больше разделов, чем указано выше. Выберите разделы в зависимости от ваших конкретных потребностей системы. Например, рассмотрите возможность создания отдельного раздела /home в системах, где хранятся пользовательские данные. Дополнительную информацию см. в Разделе 7.20.5.1.1, «Советы по разделам».

Если вы создадите много разделов вместо одного большого раздела /, обновление станет проще. Дополнительные сведения см. в описании параметра «Редактировать» в Разделе 7.20 «Создание пользовательского макета или изменение макета по умолчанию».

В следующей таблице приведены минимальные размеры разделов, содержащих перечисленные каталоги. Вам не нужно создавать отдельный раздел для каждого из этих каталогов. Например, если размер раздела, содержащего /foo, должен быть не менее 500 МБ, а вы не создаете отдельный раздел /foo, то раздел / (корневой) должен иметь размер не менее 500 МБ.

< /th>

Каталог	Минимальный размер
/	250 МБ
/usr	250 МБ, но не размещайте его в отдельном разделе
/tmp	50 МБ
/var	384 МБ
/home	100 МБ
/boot	250 МБ

Таблица 7.4.Минимальные размеры разделов

Оставить избыточную емкость нераспределенной

Назначайте емкость хранилища только тем разделам, которые вам нужны немедленно. Вы можете выделить свободное пространство в любое время, чтобы удовлетворить потребности по мере их возникновения. Чтобы узнать о более гибком методе управления хранилищем, обратитесь к Приложению D, Понимание LVM.

Если вы не знаете, как лучше настроить разделы для вашего компьютера, примите расположение разделов по умолчанию.

7.20.5.1.1. Советы по разделам

Оптимальная настройка раздела зависит от использования рассматриваемой системы Linux. Следующие советы могут помочь вам решить, как распределить место на диске.

Если вы предполагаете, что вы или другие пользователи будете хранить данные в системе, создайте отдельный раздел для каталога /home в группе томов. С отдельным разделом /home вы можете обновить или переустановить Fedora, не стирая файлы пользовательских данных.

Каждому ядру, установленному в вашей системе, требуется примерно 10 МБ в разделе /boot. Если вы не планируете устанавливать большое количество ядер, размер раздела по умолчанию в 250 МБ для /boot должен быть достаточным.

Btrfs

Загрузчик GRUB не поддерживает файловую систему Btrfs. Вы не можете использовать раздел btrfs для /boot .

Каталог /var содержит содержимое ряда приложений, включая веб-сервер Apache. Он также используется для временного хранения загруженных пакетов обновлений. Убедитесь, что в разделе, содержащем каталог /var, достаточно места для загрузки ожидающих обновлений и хранения другого содержимого.

Ожидающие обновления

Поскольку Fedora — это набор программного обеспечения, который быстро развивается, многие обновления могут быть доступны в конце цикла выпуска. Вы можете добавить репозиторий обновлений к источникам для установки позже, чтобы свести к минимуму эту проблему. См. Раздел 7.23.1, «Установка из дополнительных репозиториев» для получения дополнительной информации.

Каталог /usr содержит большую часть содержимого программного обеспечения в системе Fedora. Для установки набора программного обеспечения по умолчанию выделите не менее 4 ГБ места. Если вы являетесь разработчиком программного обеспечения или планируете использовать свою систему Fedora для изучения навыков разработки программного обеспечения, вы можете как минимум удвоить это выделение.

Не размещайте /usr на отдельном разделе

Если /usr находится в отдельном от / разделе, процесс загрузки становится намного сложнее, а в некоторых ситуациях (например, при установке на диски iSCSI) может вообще не работать.

Рассмотрите возможность оставить часть пространства в группе томов LVM нераспределенной. Это нераспределенное пространство дает вам гибкость, если ваши требования к пространству изменятся, но вы не хотите удалять данные из других разделов для перераспределения хранилища.

Если вы разделите подкаталоги на разделы, вы сможете сохранить содержимое этих подкаталогов, если решите установить новую версию Fedora поверх текущей системы. Например, если вы собираетесь запускать базу данных MySQL в /var/lib/mysql , создайте отдельный раздел для этого каталога на случай, если вам потребуется переустановить позже.

В следующей таблице представлена возможная настройка разделов для системы с одним новым жестким диском емкостью 80 ГБ и 1 ГБ ОЗУ. Обратите внимание, что примерно 10 ГБ группы томов не распределены, чтобы обеспечить возможность расширения в будущем.

Пример использования

Раздел	Размер и тип
/boot	раздел ext4 объемом 250 МБ
swap	2 ГБ swap
физический том LVM	Оставшееся место в виде одной группы томов LVM

Таблица 7.5. Пример настройки раздела

Физический том назначается группе томов по умолчанию и делится на следующие логические тома:

В операционных системах управление памятью — это функция, отвечающая за выделение основной памяти компьютера и управление ею. Функция управления памятью отслеживает состояние каждой области памяти, выделенной или свободной, чтобы обеспечить эффективное и действенное использование основной памяти.

Фиксированное (или статическое) разделение
Переменное (или динамическое) разделение

Фиксированное разбиение:
Это самый старый и простой метод, используемый для размещения более чем одного процесса в основной памяти. В этом разделении количество разделов (неперекрывающихся) в ОЗУ фиксировано, но размер каждого раздела может быть или не быть одинаковым. Поскольку это непрерывное распределение, следовательно, не допускается охват. Здесь разделы создаются перед выполнением или во время настройки системы.

Предположим, приходит процесс P5 размером 7 МБ. Но этот процесс не может быть реализован, несмотря на доступное свободное пространство, из-за непрерывного распределения (поскольку не допускается охват).Таким образом, 7 МБ становятся частью внешней фрагментации.

Есть некоторые преимущества и недостатки фиксированного разделения.

Простота реализации.
Алгоритмы, необходимые для реализации фиксированного разбиения, легко реализовать. Это просто требует помещения процесса в определенный раздел, не сосредотачиваясь на появлении внутренней и внешней фрагментации.
Небольшие накладные расходы ОС:
Обработка фиксированного разбиения на разделы требует меньшей избыточной и косвенной вычислительной мощности.

Внутренняя фрагментация.
Оперативная память используется неэффективно. Любая программа, какой бы маленькой она ни была, занимает целый раздел. Это может привести к внутренней фрагментации.
Внешняя фрагментация:
Общее неиспользуемое пространство (как указано выше) различных разделов не может быть использовано для загрузки процессов, даже если есть доступное пространство, но не в непрерывной форме (поскольку объединение не допускается).
Ограничить размер процесса:
Процессы, размер которых превышает размер раздела в основной памяти, не могут быть размещены. Размер раздела не может изменяться в зависимости от размера входящего процесса. Следовательно, размер процесса 32 МБ в приведенном выше примере недопустим.
Ограничение степени многозадачности:
Разделения в основной памяти создаются перед выполнением или во время настройки системы. Основная память разделена на фиксированное количество разделов. Допустим, если в оперативной памяти есть разделы и есть количество процессов, то условие должно выполняться. Количество процессов, превышающее количество разделов в ОЗУ, недопустимо в фиксированном разделении.

Лина преподавала системы управления информацией и разработку баз данных для студентов бакалавриата. Она имеет степень бакалавра электротехники и степень магистра информационных технологий.

Мария более 20 лет преподает курсы психологии и математики в университете. У них есть докторская степень в области образования Юго-восточного университета Нова, степень магистра психологии человеческого фактора Университета Джорджа Мейсона и степень бакалавра психологических наук Колледжа Флаглера.

Изучите определение разбиения памяти на разделы в компьютерных операционных системах. Изучите конфигурации фиксированного секционирования, переменного секционирования и динамического секционирования. Обновлено: 25.01.2022

Что такое секционирование памяти?

Разделение памяти — это система, с помощью которой память компьютерной системы делится на разделы для использования резидентными программами. Эти разделы памяти называются разделами. Существуют разные способы разделения памяти: фиксированное, переменное и динамическое.

Произошла ошибка при загрузке этого видео.

Попробуйте обновить страницу или обратитесь в службу поддержки.

Вы должны создать учетную запись, чтобы продолжить просмотр

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть этот урок

Как участник, вы также получите неограниченный доступ к более чем 84 000 уроков по математике, английскому языку, естественным наукам, истории и многому другому. Кроме того, вы можете пройти пробные тесты, викторины и индивидуальные тренировки, которые помогут вам добиться успеха.

Получите неограниченный доступ к более чем 84 000 уроков.

Уже зарегистрированы? Войдите здесь для доступа

Ресурсы, созданные учителями для учителей

Вы в ударе. Продолжайте в том же духе!

Просто отмечаюсь. Вы все еще смотрите?

0:04 Что такое секционирование памяти?
0:21 Фиксированное разделение
1:45 Разделение переменных
2:49 Динамическое разбиение
4:04 Сжатие
4:30 Итоги урока

Хотите посмотреть это позже?

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы добавить этот урок в собственный курс.

Фиксированное разделение

Давайте подумаем о шкатулке для драгоценностей, в которой хранятся кольца. Разные украшения представляют разные компьютерные процессы. Скажем, у вас есть шкатулка с кольцами. Эта коробка разделена на равные части.

Фиксированное разбиение идеально подходит для нашей коллекции колец при условии, что мы всегда приобретаем кольца меньшего размера, чем эти фиксированные разбиения. Однако у нас никогда не бывает одинаковых украшений одного размера. Элементы 1 и 2 подходят почти идеально, почти не теряя места (раздел почти такого же размера, как и процесс).Однако элемент 3 оставляет гораздо больше свободного места (небольшой процесс в большом разделе), а элемент 4 не имеет достаточного размера раздела (большой процесс с разделом недоступного размера).

Поэтому фиксированное разбиение определяется как система разделения памяти на неперекрывающиеся части, которые являются фиксированными, неподвижными, статическими. Процесс может быть загружен в раздел такого же или большего размера и ограничен выделенным ему разделом.

Если у нас сравнительно небольшие процессы по отношению к фиксированным размерам разделов, это создает большую проблему. Это приводит к занятию всех разделов с большим количеством незанятого пространства. Это незанятое пространство известно как фрагментация. В контексте фиксированного раздела это называется внутренней фрагментацией (IF). Это происходит из-за неиспользуемого пространства, созданного процессом в выделенном ему разделе (внутреннем).

Разделение переменных

Альтернативное решение этих проблем – переменное секционирование. В случае с шкатулкой для драгоценностей мы предполагаем, что у нас есть разные ювелирные изделия разных размеров. Итак, делим площадь нашей шкатулки на перегородки разного размера. Таким образом, более мелкие украшения (небольшие процессы) назначаются небольшим разделам, а более крупные разделы сохраняются для более крупных предметов (крупные процессы).

Таким образом, переменное разбиение представляет собой систему разделения памяти на непересекающиеся части, но с переменным размером. Эта система разбиения более гибкая, чем фиксированная конфигурация разбиения, но все же это не самое идеальное решение. Небольшие процессы помещаются в небольшие разделы (элемент 1), а большие процессы помещаются в более крупные разделы (элементы 2 и 3). Эти процессы не обязательно подходят точно, даже если есть другие незанятые разделы. Элементы 3 и 4 — это более крупные процессы того же размера, но в памяти есть только один доступный раздел, который может поместиться в любой из них.

Гибкость, предлагаемая переменным секционированием, по-прежнему не полностью решает наши проблемы.

Динамическое разбиение

Давайте рассмотрим типичный объем памяти 64 МБ и предположим, что первые 8 МБ памяти зарезервированы для операционной системы.

Это показывает фиксированную конфигурацию разделов, в которой разделы фиксированы и имеют одинаковый размер. Хотя здесь мы видим переменные разделы, где размер раздела варьируется.

При динамическом разделении процессам выделяется именно тот объем памяти, который им необходим. Это полностью исключает внутреннюю фрагментацию, а процессы занимают все выделенное им пространство. Поскольку процессы не остаются в памяти постоянно, после их завершения память этих процессов освобождается и выделяется другим ожидающим процессам.

При перераспределении этих пространств помните, что процесс динамического разделения делает доступным точный размер запрошенной памяти. Это означает, например, что если процесс, занимающий 12-мегабайтное пространство, завершен, а ожидающий процесс занимает 9-мегабайтный раздел, 12-мегабайтный раздел разделяется, предоставляя ровно 9 мегабайт для загрузки ожидающему процессу и 3-мегабайтное пустое пространство. Это созданное пустое пространство известно как внешняя фрагментация. Это связано с тем, что фрагмент (незанятое свободное пространство) создается вне загружаемого процесса. Со временем это приводит к фрагментации памяти в нескольких местах.

Сжатие

Действительно, динамическое разбиение вызывает внешнюю фрагментацию, которая до сих пор остается проблемой. Чтобы исправить это, процессор выполняет процесс, известный как уплотнение. Уплотнение определяется как процесс перемещения выделенных разделов вместе для изоляции всего свободного/незанятого пространства в непрерывное свободное пространство. Обратите внимание, что выделенные разделы перемещаются вверх, чтобы изолировать вечно фрагментированные свободные пространства внизу.

Резюме урока

Разбиение памяти на разделы — это процесс разделения памяти на разделы для использования резидентными программами. Разделение может быть фиксированным или динамическим. Фиксированное разбиение создает разделы памяти одинакового размера.Переменное разбиение на разделы обеспечивает большую гибкость, поскольку создает разделы разного размера, но все равно приводит к фрагментации памяти. Динамическое разбиение выделяет разделы необходимых размеров, запрашиваемых программами соответственно. Это также решает проблему фрагментации с помощью процесса уплотнения.

Создание аналогии

В этом расширении учащиеся продемонстрируют свое понимание разделения памяти, разработав аналогии с моделями для представления каждого типа разделения.

Изучите методы развертывания Windows на различных дисках, включая жесткие диски, твердотельные накопители (SSD) или виртуальные жесткие диски (VHD), с различными схемами разделов, в том числе с разделами данных и служебных разделов.

Типы дисков

Вы можете установить Windows на жесткий диск, например на жесткий диск или твердотельный накопитель. Для дополнительной безопасности вы можете использовать жесткие диски, предварительно зашифрованные на заводе. Один компьютер может содержать несколько дисков.

Твердотельные накопители

Твердотельный накопитель (SSD) – это жесткий диск, на котором для хранения постоянных данных используется твердотельная память. Для установки Windows на твердотельном накопителе должно быть не менее 16 гигабайт (ГБ) свободного места. Дополнительные сведения о дисковом пространстве и оперативной памяти см. в разделе Компактная ОС, единый источник и оптимизация образов.

Больше нет необходимости запускать тесты оценки системы Windows (WinSAT) на SSD-накопителях. Windows теперь обнаруживает SSD-накопители и соответствующим образом настраивается.

Диски расширенного формата

Вы можете использовать некоторые диски расширенного формата, чтобы освободить место на диске.

Диски с эмуляцией Advanced Format 512 (512e) поддерживаются на компьютерах с BIOS или UEFI.

Диски Advanced Format 4K Native (4Kn) поддерживаются только на компьютерах с UEFI.

Для дисков Advanced Format 4K Native (4 КБ на сектор) минимальный размер раздела составляет 260 МБ из-за ограничений формата файлов FAT32. Минимальный размер раздела дисков FAT32 рассчитывается как размер сектора (4 КБ) x 65527 = 256 МБ. Дополнительные сведения см. в разделе Настройка разделов жесткого диска на основе UEFI/GPT.

Жесткие диски с заводским шифрованием

Чтобы защитить среду развертывания, вы можете использовать предварительно зашифрованный на заводе жесткий диск для предотвращения несанкционированного доступа перед установкой Windows или любого другого программного обеспечения. Дополнительные сведения см. в разделе Диски с заводским шифрованием.

Несколько жестких дисков

Если вы устанавливаете Windows на устройство с несколькими жесткими дисками, вы можете использовать путь расположения диска, чтобы убедиться, что ваши образы применены к нужным дискам.

Системный диск может не отображаться как диск 0 в средстве DiskPart. При перезагрузке система может присвоить дискам разные номера. Разные компьютеры с одинаковой конфигурацией дисков могут иметь разные номера дисков.

Разделы

Вы можете разделить жесткий диск на несколько разделов. Вы можете создать отдельные разделы системы, восстановления, Windows или данных.

Чтобы повысить безопасность раздела Windows или раздела данных, вы можете использовать BitLocker для шифрования раздела. Дополнительные сведения см. в разделе Шифрование диска BitLocker.

Базовая система ввода/вывода (BIOS). Использует структуру разделов основной загрузочной записи (MBR).
Расширяемый интерфейс встроенного ПО (EFI) (класс 1): использует структуру разделов таблицы разделов GUID (GPT).
Унифицированный расширяемый интерфейс встроенного ПО (UEFI), класс 2: использует структуру разделов GPT. Также включает модуль поддержки совместимости (CSM), который позволяет использовать функции BIOS, включая структуру разделов MBR. Этот модуль можно включить или отключить в прошивке.
Унифицированный расширяемый интерфейс встроенного ПО (UEFI), класс 3: использует структуру разделов GPT.

Чтобы определить тип вашей системы, обратитесь к производителю оборудования.

Системные и служебные разделы

системный раздел — это раздел, содержащий аппаратные файлы, необходимые для загрузки Windows.

По умолчанию во время установки Windows эти аппаратные файлы хранятся в отдельном разделе. Это позволяет компьютеру использовать следующее:

Инструменты безопасности. Для некоторых инструментов безопасности, таких как BitLocker, требуется отдельный системный раздел.
Инструменты восстановления. Для некоторых средств восстановления, таких как среда восстановления Windows (Windows RE), требуется отдельный системный раздел.
Несколько операционных систем. Если на компьютере установлено несколько операционных систем, например Windows 11 и Windows 10, компьютер отображает список операционных систем. Затем пользователь может выбрать, какую операционную систему загружать. Когда системные загрузочные файлы находятся в отдельном разделе, проще удалить раздел Windows или заменить раздел новой копией Windows.

Добавьте системные служебные разделы перед разделом Windows, поскольку в случае необходимости полного восстановления системы такой порядок разделов помогает предотвратить перезапись системного и служебного разделов средствами восстановления.

Информацию о настройке системных разделов при применении образов см. в разделе Захват и применение разделов Windows, System и Recovery.

Зарезервированный раздел Microsoft (MSR)

MSR используется в системах UEFI/GPT для поддержки программных компонентов, которые ранее использовали скрытые сектора.

Дополнительные сведения о настройке разделов MSR см. в разделе Настройка разделов жесткого диска на основе UEFI/GPT.
Дополнительную информацию о разделах MSR см. в разделе часто задаваемых вопросов по Windows и GPT

Разделы восстановления

Добавьте отдельный раздел для среды восстановления Windows (Windows RE) в конце жесткого диска сразу после раздела Windows. При таком порядке разделов, если будущие обновления потребуют добавления или замены раздела инструментов Windows RE, Windows сможет автоматически управлять размером раздела.

Для систем на основе BIOS/MBR по-прежнему можно объединить раздел инструментов Windows RE с системным разделом. Чтобы сэкономить место на диске, рассмотрите возможность создания логических разделов, чтобы обойти ограничение в четыре раздела. Дополнительные сведения см. в разделе Настройка более четырех разделов на жестком диске с BIOS/MBR.

Разделы данных

Вы можете добавить отдельный раздел данных, чтобы облегчить обслуживание в ситуациях, когда либо основная операционная система может быть заменена, либо когда на одном устройстве установлено несколько операционных систем, например Windows 10 и Windows 7. Когда устройство имеет несколько жестких дисков, раздел данных может храниться на другом диске.

Для типичных конфигураций с одним диском лучше не использовать отдельный раздел данных. Есть две основные причины:

Читайте также: