Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 1 Sistemas Operacionais FATEC-PB Professor: Gustavo Wagner

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1 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 1 Sistemas Operacionais FATEC-PB Professor: Gustavo Wagner gugawag@gmail.com

2 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 2 Gerenciamento de Memória Capítulo 4 4.1 Gerenciamento básico de memória 4.2 Troca de processos 4.3 Memória virtual 4.4 Algoritmos de substituição de páginas 4.5 Modelagem de algoritmos de substituição de páginas 4.6 Questões de projeto para sistemas de paginação 4.7 Questões de implementação 4.8 Segmentação

3 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 3 Gerenciamento de Memória Idealmente, o que todo programador deseja é dispor de uma memória que seja –grande –rápida –não volátil Hierarquia de memórias –pequena quantidade de memória rápida, de alto custo - cache –quantidade considerável de memória principal de velocidade média, custo médio –gigabytes de armazenamento em disco de velocidade e custo baixos O gerenciador de memória trata a hierarquia de memórias

4 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 4 Gerenciamento Básico de Memória Monoprogramação sem Troca de Processos ou Paginação Três maneiras simples de organizar a memória - um sistema operacional e um processo de usuário

5 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 5 Gerenciamento Básico de Memória Primeiro modelo: foi usado em super- computadores, mas praticamente não é mais usado; Segundo modelo: sistemas embarcado e computadores de mão (palmtop); Terceiro modelo: primeiros computadores pessoais (com MS-DOS, por exemplo). A ROM chama-se, nesse caso, BIOS;

6 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 6 Multiprogramação A maioria dos sistemas modernos permite que múltiplos processos estejam em execução simultaneamente; Até celulares que usam Symbian permitem multiprogramação; Multiprogramação aumenta o uso da CPU;

7 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 7 Multiprogramação com Partições Fixas Partições fixas de memória a)filas de entrada separadas para cada partição b)fila única de entrada

8 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 8 Multiprogramação com Partições Fixas O job que chega é alocado numa partição grande o suficiente para armazená-lo; O espaço da partição que não é usado é perdido; Desvantagem: há filas muito utilizadas e filas vazias. Por exemplo, filas de jobs pequenos cheias; Isso faz com que os jobs pequenos tenham de esperar liberação de memória, apesar de haver espaço;

9 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 9 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 Uma possível solução para relocação: –instruções do programa são modificadas segundo a partição de memória em que ele será carregado Possível solução de proteção: –associar ao PSW 4 bits de segurança e marcar os segmentos utilizados por esse processo com os mesmos 4 bits; Uma solução para relocação e proteção: –uso de valores base e limite –localizações de endereços são somadas ao valor base antes de serem mapeadas na memória física –localizações de endereços maior que o valor limite indicam erro

10 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 10 Troca de processos Dois tipos de técnicas: –troca de processos (swapping): traz o processo inteiro para a memória e devolve ao disco –memória virtual: carrega em memória parcialmente o processo

11 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 11 Troca de Processos (1) Alterações na alocação de memória à medida que processos entram e saem da memória Regiões sombreadas correspondem a regiões de memória não utilizadas naquele instante Variação dinâmica no número, tamanho e localização das partições

12 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 12 Troca de processos Pode-se usar compactação de memória para excluir os espaços vazios; O problema é o tempo para realizar essa tarefa;

13 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 13 Troca de Processos (2) a)Alocação de espaço para uma área de dados em expansão b)Alocação de espaço para uma pilha e uma área de dados, ambos em expansão

14 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 14 Gerenciamento de Memória com Mapas de Bits a)Parte da memória com 5 segmentos de processos e 3 segmentos de memória livre − pequenos riscos simétricos denotam as unidades de alocação − regiões sombreadas denotam segmentos livres b)Mapa de bits correspondente c)Mesmas informações em uma lista encadeada d)Problema com Mapa de bits: lentidão na busca de espaços vazios

15 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 15 Gerenciamento de Memória com Listas Encadeadas Quatro combinações de vizinhança para o processo X em término de execução

16 Pearson Education Sistemas Operacionais Modernos – 2ª Edição 16 Gerenciamento de Memória com Listas Encadeadas Pode-se utilizar duas listas, uma de alocados, e uma de espaços vazios;