Arquitetura de Sistemas Operacionais Francis Berenger Machado Luiz Paulo Maia Complementado por Sidney Lucena (Prof. UNIRIO) Capítulo 9 Gerência de Memória

Conceitos Básicos Funções Básicas da Gerência de Memória: manter o maior número possível de processos em memória, maximizando o compartilhamento da CPU e demais recursos; maximizar o compartilhamento de espaço da memória; executar programas com requisitos de memória além da capacidade física da RAM; proteção das áreas de memória ocupadas por cada processo.

Alocação Contígua Simples Maneira mais simples: alocação contígua da memória. Registrador delimita as áreas do Sist. Op. e do usuário (proteção). Uso ineficiente do espaço, somente um usuário ocupando-o.

Alocação Contígua Simples

Técnica de Overlay A técnica de overlay permite que módulos independentes de um mesmo programa sejam carregados numa mesma área de memória em momentos diferentes. Áreas de overlay definidas pelo programador. Expande limites da memória principal. Não possui compartilhamento por usuário. ASO – Machado/Maia – complem. por Sidney Lucena (UNIRIO)

Alocação Particionada Estática Memória é dividida em partições fixas, cada processo ocupará uma determinada partição estabelecida na inicialização do sistema. ASO – Machado/Maia – complem. por Sidney Lucena (UNIRIO)

Alocação Particionada Estática Absoluta Compiladores geram códigos absolutos, ou seja, todas as referências a endereços são posições físicas na memória principal. Programas só podem ser executados em partição determinada.

Alocação Particionada Estática Relocável Compiladores geram códigos relocáveis, ou seja, todas as referências a endereços são posições relativas ao início do código Programas podem ser executados em qualquer partição

Tabela de Alocação de Partições P/manter controle das partições, é gerada uma tabela de alocação.

Proteção na Alocação Particionada Proteção se dá através de registradores que armazenam limites inferior e superior de cada partição.

Fragmentação Interna Com um processo por partição, espaço interno não utilizado em cada partição é desperdiçado.

Alocação Particionada Dinâmica Partições são alocadas dinamicamente de acordo com os requisitos de memória dos programas.

Fragmentação Externa Término dos processos deixa espaços que podem ser insuficientes para novos programas.

Solução para a Fragmentação Externa Reunir espaços adjacentes conforme os programas terminam.

Solução para a Fragmentação Externa Relocação dinâmica de todas as partições ocupadas, eliminando espaços entre elas e criando uma única área livre contígua. Algoritmo complexo que consome recursos do sistema.

Estratégias de Alocação de Partição SOs mantêm uma lista de áreas livres e implementam, basicamente, três estratégias de alocação que tentam evitar ou diminuir o problema de fragmentação externa.

Estratégias de Alocação - Best-Fit Partição escolhida é aquela em que o programa deixa o menor espaço sem utilização.

Estratégias de Alocação -Worst-Fit Partição escolhida é aquela em que o programa deixa o maior espaço sem utilização.

Estratégias de Alocação - First-Fit Partição escolhida é primeira livre de tamanho suficiente para carregar o programa.

Swapping Problema: e se não houver memória RAM suficiente para acomodar todos os processos? Solução: realizar uma troca de processos, ou swapping. Um dos processos em RAM é deslocado para uma memória secundária (swap out) e dá lugar ao “novo” processo (swap in). Opta-se por remover o processo em wait com menos chance de ser executado (possivelmente pode optar por um processo em ready). Uma área do disco passa a ser usada como memória secundária (área de swap). Mais tarde, o processo swapped out é escalonado e, então, swapped in, voltando a ser executado.

Swapping Necessário haver relocação dinâmica. Permite maior compartilhamento. Custo elevado p/operações de swap in e swap out. Problema: não havendo espaço para crescimento ou relocação, e/ou a área de swap estiver cheia, o processo poderá ficar em estado de espera ou ser terminado.

Relocação Dinânica