Gerenciamento de memoria virtual

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Gerenciamento de memória virtual
Índice:
1- Introdução
2- Memórias virtuais por paginação
3- Politicas de busca de paginas
4-Politicas de alocação de paginas
5-politicas de substituição e paginas

Introdução:

Memória virtual é uma técnica sofisticada e poderosa de gerência de memória, onde asmemórias principal e secundária são combinadas, dando ao usuário a ilusão de existirumamemória muito maior que a capacidade real da memória principal. O conceito de memóriavirtual fundamenta-se em não vincular o endereçamento feito pelo programa aos endereçosfísicos da memória principal. Desta forma, programas e suas estruturas de dados deixamde estar limitados ao tamanho da memória física disponível, pois podem possuir endereçosassociados à memória secundária.

2- Memória virtualpor paginação

A memória virtual por paginação é a técnica de gerência de memória onde o espaço de endereçamento virtual e o espaço de endereçamento real são divididos em blocos do mesmo tamanho chamados páginas. As páginas no espaço virtual são denominadas páginas virtuais, enquanto as páginas no espaço real são chamadas de páginas reais ou frames.Todo o mapeamento de endereço virtual em realé realizado através de tabelas de páginas. Cada processo possui sua própria tabela de páginas e cada página virtual do processo possui uma entrada na tabela (entrada na tabela de páginas – ETP), com informações de mapeamento que permitem ao sistema localizar a página real correspondente

Quando um programa é executado, as páginas virtuais são transferidas da memória secundária para a memóriaprincipal e colocadas nos frames. Sempre que um programa fizer referência a um endereço virtual, o mecanismo de mapeamento localizará na ETP da tabela do processo o endereço físico do frame no qual se encontra o endereço real correspondente.Nessa técnica, o endereço virtual é formado pelo número da página virtual (NPV) e por um deslocamento. O NPV identifica unicamente a página virtual que contém oendereço,funcionando como um índice na tabela de páginas. O deslocamento indica a posição do endereço virtual em relação ao início da página na qual se encontra. O endereço físico é obtido, então, combinando-se o endereço do frame, localizado na tabela de páginas, com o deslocamento, contido no endereço virtual.

Além da informação sobre a localização da página virtual, a ETP possui outrasinformações, como o bit de validade (valid bit) que indica se uma página está ou não na memória principal. Se o bit tem valor 0, isto indica que a página virtual não está na memória principal, mas se é igual a 1, a página está localizada na memória.Sempre que o processo referencia um endereço virtual, a unidade de gerência de memória verifica, através do bit de validade, se a página que contém oendereço referenciado está ou não na memória principal. Caso a página não esteja na memória, dizemos que ocorreu uma falta de página (page fault). Neste caso, o sistema transfere apajeia da memória secundária para a memória principal, realizando uma operação de E/S conhecida como page in ou paginação. O número de page faults gerado por um processo depende de como o programa foi desenvolvido, além dapolítica de gerência de memória implementada pelo sistema operacional.

O número de page faults gerado por um processo em um determinado intervalo de tempo é definido como taxa de paginação do processo. O overhead gerado pelo mecanismo de paginação é inerente da gerência de memória virtual, porém se a taxa de paginação dos processos atingir valores elevados, o excesso de operações de E/S poderácomprometer o desempenho do sistema. Quando um processo referencia um endereço e ocorre um page fault, o processo em questão passa do estado de execução para o estado de espera, até que a página seja transferida do disco para a memória principal. Na troca de contexto, as informações sobre a tabela de mapeamento são salvas e as informações do novo processo escalonado são restauradas. Após a...
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