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Gerência da MemóriaMemória Virtual

Adão de Melo Neto

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Memória PrincipalAntigamente– Recurso escasso– Desenvolvimento de um sistema operacional (SO) que não

ocupassem muito espaço de memória principal (MP)

Atualmente– Redução do custo e aumento da capacidade das MP– O gerenciamento da MP continua a ser um dos fatores mais

importantes do projeto de um sistema operacional

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Memória PrincipalSistemas Monoprogramáveis– Gerência não muito complexa

Sistemas Multiprogramáveis– Gerência crítica– Maximizar o número de usuários e aplicações utilizando de

forma eficiente o espaço da memória principal

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Principais Funções da Gerência daMemória Principal

Reduzir o número de acessos a memória secundária(operações de E/S)– Tempo de acesso

Manter na MP o maior número possível de processos– Maximizar o compartilhamento do processador e dos

recurso computacionais

MemóriaSecundária

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Principais Funções da Gerência daMemória Principal

Mesmo não havendo espaço livre permitir que novosprocessos sejam aceitos e executadosPermitir a execução de programas maiores que amemória física disponívelProteger a área de memória ocupada por cada processo

MemóriaSecundária

Processo 1Processo 2Processo 3Processo 4

Memória

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Alocação Contínua SimplesPresente em alguns sistemas monoprogramáveisMP em duas partes:– Sistema Operacional // Programa do usuário

Preocupação:– Não ultrapassar o espaço de memória disponível

Usuário– Total controle da MO, exceto onde está o SO (endereço protegido por

registrador)Desvantagem– Não permite o uso eficiente dos recursos do sistema– Apenas um usuário pode dispor desses recursos

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Segmentação de ProgramasVantagem– Os programas não estão limitados ao tamanho da MP

Solução utilizada:– Divisão dos programas em módulos– Execução de cada módulo utilizando a mesma área de memória– Nome da técnica: segmentação ou overlay

Exemplo:– Módulos: principal, cadastramento e impressão (independentes)– Módulo principal:

• É comum aos dois e deve estar na memória todo o tempo de execução

Compartilhada entre os módulos

Tamanho do Programa9 KB

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Alocação Particionada EstáticaMemória dividida em blocos de tamanho fixo chamados de partiçõesTamanho das partições– Estabelecido em tempo de inicialização do sistema– Função do tamanho dos programas que seriam executados.

Desvantagem: Fragmentação internaAlocação particionada estática absoluta– Programas só podem ser carregados/executados em uma partição fixa

de memóriaAlocação particionada estática relocável– Programas podem ser carregados/executados em qualquer partição livre

na memória

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Alocação Particionada Estática Absoluta

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Alocação Particionada EstáticaMemória dividida em blocos de tamanho fixo chamados de partiçõesTamanho das partições– Estabelecido em tempo de inicialização do sistema– Função do tamanho dos programas que seriam executados.

Desvantagem: Fragmentação internaAlocação particionada estática absoluta– Programas só podem ser carregados/executados em uma partição fixa

de memóriaAlocação particionada estática relocável– Programas podem ser carregados/executados em qualquer partição livre

na memória

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Alocação Particionada Estática Relocável

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Alocação Particionada EstáticaMemória dividida em blocos de tamanho fixo chamados de partiçõesTamanho das partições– Estabelecido em tempo de inicialização do sistema– Função do tamanho dos programas que seriam executados.

Desvantagem: Fragmentação interna

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Alocação Particionada DinâmicaFragmentação na Alocação Particionada Estática:– É um problema a ser resolvido a fim de o grau de compartilhamento da

memória fosse aumentadoEliminado o conceito de partição fixa– Tamanho da partição = tamanho do programa ser carregado.

Fragmentação externa– Ao término de um programa e início de outro, passam a existir na

memória blocos cada vez menores, não permitindo o ingresso de novosprogramas

Solução– Reunião de todos os blocos livres adjacente (nova partição)– Realocação particionada dinâmica com realocação (realocação de

todas as partições ainda ocupadas para a parte inicial da memória,eliminado blocos livres entre elas)

Dificuldade– Devido a complexidade dos algoritmos, nem todos os sistemas

operacionais a utilizaram

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Alocação Particionada Dinâmica

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Alocação Particionada DinâmicaFragmentação externa– Ao término de um programa e início de outro, passam a existir na

memória blocos cada vez menores, não permitindo o ingresso de novosprogramas

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Estratégias de Alocação de PartiçãoEm qual área livre um programa será alocado para execução– 3 estratégias

O que existe ?– uma lista de áreas livres com endereço e o tamanho de cada área

Estratégias de Alocação– Best-fit– Worst-fit– First-fit

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Estratégias de Alocação de Partição(BEST-FIT)

É escolhida a melhor partição, a que deixa o menor espaçolivre sem utilizaçãoDesvantagem:– Acelera a fragmentação– São alocados primeiramente as partições menores deixando

pequenos blocos fazendo com que a fragmentação apareça maisrapidamente

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Estratégias de Alocação de Partição(BEST-FIT)

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Estratégias de Alocação de Partição(WORST-FIT)

É escolhida a pior partição, ou seja, a que deixa maiorespaço livreVantagem:– São alocados primeiramente as partições maiores.– Deixa espaços livre grandes o suficiente para que outros programas

utilizem estes espaços. Permite que um maior número de processosse utilizem da memória. Retarda a fragmentação

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Estratégias de Alocação de Partição(WORST-FIT)

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Estratégias de Alocação de Partição(FIRST-FIT)

Esta estratégia aloca o programa na primeira partição que ocouber, independente do espaço livre que vai deixar. Dastrês estratégias, esta é a mais rápida, consumindo menosrecursos do sistema.Vantagem:– Das três estratégias, esta é a mais rápida, consumindo menos

recursos do sistema.

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Estratégias de Alocação de Partição(FIRST-FIT)