Sistemas operacionais modernos - tanenbaum

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DCC062 – Sistemas Operacionais

Cap. 4 – Gerenciamento de Memória
Prof. Eduardo Pagani Julio
eduardo.pagani@ice.ufjf.br

Dep. Ciência da Computação

Gerenciamento de Memória
 Todo programador deseja contar com memória:
Grande Rápida Não volátil

 Hierarquia de memórias
Pequena quantidade de memória rápida, de alto custo - cache Quantidade considerável de memória de velocidademédia, custo médio - memória principal Gigabytes de armazenamento não-volátil de velocidade e custo baixos - disco

 O gerenciador de memória trata a hierarquia de memórias

Dep. Ciência da Computação

Gerenciamento Básico de Memória
 Monoprogramação

Dep. Ciência da Computação

Gerenciamento Básico de Memória
 Multiprogramação com partições fixas

Dep. Ciência da Computação Relocação e Proteção
 Não se sabe com certeza onde o programa será carregado na memória
Localizações de endereços de variáveis e de código de rotinas não podem ser absolutos

 Solução 1: instruções do programa são modificadas segundo a partição de memória em que ele será carregado
Não resolve proteção! – Bits de proteção podem ser usados, funcionando como chaves de acesso

 Solução 2: uso devalores base e limite
Localizações de endereços são somadas ao valor base antes de serem mapeadas na memória física Localizações de endereços maiores que o limite indicam erro

Dep. Ciência da Computação

Troca de Processos

Dep. Ciência da Computação

Troca de Processos

Dep. Ciência da Computação

Gerenciamento com Mapas de Bits

Dep. Ciência da Computação

Gerenciamentocom Lista Encadeada

Dep. Ciência da Computação

Gerenciamento com Lista Encadeada

Dep. Ciência da Computação

Algoritmos para Seleção de Segmento
 Algoritmos usados para a escolha do segmento a ser tomado para alocação por um processo
First fit Next Fit Best fit Worst fit Buddy System

Dep. Ciência da Computação

Seleção de Segmento - First fit

Dep. Ciência da Computação Seleção de Segmento - Next fit

Dep. Ciência da Computação

Seleção de Segmento - Best fit

Dep. Ciência da Computação

Seleção de Segmento - Worst Fit

Dep. Ciência da Computação

Alocação Buddy System

Dep. Ciência da Computação

Memória Virtual

Dep. Ciência da Computação

Paginação

Dep. Ciência da Computação

Paginação

Dep. Ciência da Computação

Algoritmospara Substituição de Páginas
 Algoritmos usados para a escolha de qual página será removida da memória principal para dar lugar a outra
Ótimo Não usada recentemente (NRU) Primeira a Entrar, Primeira a Sair (FIFO) Segunda Chance (SC) Relógio (Clock) Menos recentemente usada (LRU) Conjunto de Trabalho (Working Set) WSClock
Dep. Ciência da Computação

Substituição de Páginas: Ótimo
Algoritmo Ótimo:
Rotular cada página com quantas instruções faltam para que ela seja realmente usada Substituir a página que será necessária o mais a frente possível, ou seja, a que possui maior rótulo Adia a ocorrência da falta para o mais tarde possível Ótimo, mas não realizável

 Próximo uso pode ser estimado
Registro do uso da página em execuções anteriores do processo

 Muito bom paracomparações. Inviável na prática.
Dep. Ciência da Computação

Substituição de Páginas: NRU
 Não Usada Recentemente (NRU)
Cada página tem os bits Referenciada (R) e Modificada (M) Bits são colocados em 1 sempre que a página é referenciada (R) e modificada (M)

 As páginas são classificadas
Classe 0: não referenciada, não modificada Classe 1: não referenciada, modificada Classe 2: referenciada,não modificada Classe 3: referenciada, modificada

 NRU remove página aleatoriamente da classe de ordem mais baixa que não esteja vazia
Dep. Ciência da Computação

Substituição de Páginas: FIFO
 Primeira a Entrar, Primeira a Sair (FIFO)
Mantém uma lista encadeada de todas as páginas
– Página mais antiga na cabeça da lista – Página que chegou por último na memória no final da lista...
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