Gerenciamento de memoria

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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 2
1. FreeBSD 3
2. Linux 3
3. OpenSolaris 4
4. Windows XP 4
CONCLUSÃO 5

INTRODUÇÃO

Em um ambiente de multiprogramação, o sistema operacional deve proteger as áreas de memória ocupadas por cada processo, além da área onde reside o próprio sistema. Caso um programa tente realizar algum acesso indevido à memória, o sistema deve impedi-lo de alguma forma.Apesar de a gerência de memória garantir a proteção de áreas da memória, mecanismos de compartilhamento devem ser oferecidos para que diferentes processos possam trocar dados de forma protegida.
A Proteção da Memória é a estratégia utilizada pelos sistemas operacionais para controlar a memória em utilização no computador. A principal função da proteção da memória é a separação dos processos e suasinformações, e impedir que um processo acesse uma área de memória que não foi reservada para ele. Para realizar a proteção da memória, uma das seguintes medidas pode ser escolhida: a Segmentação da Memória ou a Paginação da Memória.
Na Paginação da Memória, a memória é dividida em páginas, com tamanho fixo. Com a utilização de um outro mecanismo chamado Memória Virtual, cada página pode serarmazenada em qualquer lugar da memória do computador.
A Segmentação da Memória é a divisão da memória do computador em segmentos de dados. Quando um programa vai acessar uma área de memória, ele deve informar também o número do segmento de memória.

1. FreeBSD

O FreeBSD tenta detectar situações de thrashing observando a quantidade de memória livre [McKusick and Neville-Neil, 2004]. Quando osistema possuir poucas páginas de memória disponíveis e uma taxa elevada de novas requisições de memória, ele se considera em thrashing.
O sistema reduz o thrashing fazendo com que o último processo que conseguiu executar não consiga mais executar, ou seja, não permite que esse processo volte ao processador durante algum tempo. Isto permite que o serviço, ou daemon, de paginação coloque todasas páginas associadas a esse processo no disco.
O efeito desta ação é fazer com que os processos sofram swap out. A memória liberada por estes processos bloqueados pode ser distribuída entre os processos remanescentes. Se o thrashing ainda continuar, outros processos são selecionados para serem bloqueados, até que exista memória suficiente para os demais processos.
Mesmo que não exista memóriadisponível, é permitido aos processos bloqueados que voltem a executar depois de aproximadamente 20 segundos. Geralmente a condição de thrashing volta a aparecer, o que requer que outros processos sejam selecionados para serem bloqueados.

2. Linux

O método clássico de redução de thrashing usado em sistemas BSD limita o número de processos que executam simultaneamente, ou seja, suspendetemporariamente alguns processos.
Isto garante uma redução de carga no gerenciador de memória do sistema, porém não garante que os processos consigam fazer um progresso significativo.
No Linux, a partir da versão de núcleo 2.6.10, foi incorporado uma técnica chamada token swap [Jiang and Zhang, 2005] para tentar resolver o problema de thrashing. Nessa técnica, um token é atribuído a um únicoprocesso no sistema permitindo que esse processo seja excluído do algoritmo de recuperação de páginas, ou seja, não sofrerá swap no período que estiver com o token. Assim, esse processo pode conseguir um progresso substancial em sua execução.
O token não é considerado, por exemplo, quando o algoritmo de recuperação alcançou o último nível de prioridade. O Linux implementa alguns níveis deprioridade no seu algoritmo de recuperação de páginas. Quando o algoritmo alcança o último nível, mais nenhuma página de memória pode ser recuperada e o sistema é forçado a selecionar um processo vítima para ser morto.
Uma função determina se o token deve ser atribuído ao processo atual. Ela faz algumas verificações antes de atribuir o token:
* Pelo menos 2 segundos se passaram desde a última...
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