Gerência de Recursos. Gerência de Memória

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "Gerência de Recursos. Gerência de Memória"

Fernanda Borba Vilanova
6 Há anos
Visualizações:

1 Gerência de Recursos Gerência de Memória

2 Introdução Historicamente, a memória principal sempre foi vista como um recurso escasso e carro. Uma das maiores preocupações foi desenvolver SO que não ocupassem muito espaço de memória e, ao mesmo tempo, otimizassem a utilização dos recursos computacionais.

3 Introdução Mesmo com a redução do custo, seu gerenciamento é um dos fatores mais importantes. Sistemas monoprogramáveis a gerência da memória e simples, enquanto em Sistemas multiprogramáveis se torna crítica, devido à necessidade de se maximizar o número de usuários e aplicações.

4 Funções Básicas Programas residentes em memórias secundárias (disco, fitas) por não serem voláteis e de baixo custo. Como o processador somente executa instruções localizadas na memória principal, o SO deve transferir programas da memória secundária para a memória principal antes de serem executadas.

5 Funções Básicas Deve tentar manter na memória principal o maior número de processos residentes, permitindo maximizar o compartilhamento do processador e demais recursos. Mesmo na ausência de espaço livre, o sistema deve permitir que novos processos sejam aceitos e executados.

6 Funções Básicas Isso é possível através da transferência temporária de processos residentes na memória principal para a memória secundária. Outra preocupação é permitir a execução de programas que sejam maiores que a memória física disponível, implementado através de técnicas como overlay e memória virtual.

7 Funções Básicas Em ambientes de multiprogramação, o SO deve proteger as áreas de memória ocupadas por cada processo, além da área onde reside o próprio sistema. Apesar de proteger, mecanismos de compartilhamento devem ser oferecidos para que diferentes processos possam trocar dados de forma protegida.

8 Alocação Contígua Simples Foi implementada nos primeiros SO, porém ainda está presente em alguns sistemas monoprogramáveis. Neste tipo de organização, a memória principal é subdividida em duas áreas: Sistema Operacional Programa do usuário

9 Alocação Contígua Simples Memória Principal Sistema Operacional Área para programa

10 Alocação Contígua Simples Nesse esquema, o usuário tem controle sobre toda a memória principal, podendo ter acesso a qualquer posição de memória, inclusive a área do SO. Para desse tipo de acesso, que pode ser intencional ou não, alguns SO s implementam uma proteção através de um registrador.

11 Alocação Contígua Simples Dessa forma, sempre que um programa fizer referência a um endereço, será feita uma verificação. Caso esteja fora dos limites o programa é cancelado e gerada uma mensagem de erro. Memória Principal Sistema Operacional Área para programa Regi str ador

12 Alocação Contígua Simples Apesar da fácil implementação e do código reduzido, a alocação contígua simples não permite a utilização eficiente dos recursos computacionais. A memória é subutilizada pois apenas um usuário tem acesso ao sistema por vez.

13 Alocação Contígua Simples Memória Principal Sistema Operacional Programa do usuário Área livre

14 Técnica de Overlay Na alocação contígua simples, todos os programas estão limitados ao tamanho da área de memória principal disponível para o usuário. Uma solução para isto e utilizar as técnicas de overlay, que seria dividir o programa em módulos, de forma que seja possível a execução independente de cada módulo, utilizando uma mesma área de memória.

15 Técnica de Overlay Exemplo: Considere um programa que tenha três módulos: um principal, um de cadastramento e outro de impressão, sendo os módulos de cadastramento e de impressão independentes. A independência do código significa que quando um módulo estiver na memória para execução, o outro não precisa necessariamente estar presente.

16 Técnica de Overlay O módulo principal é comum aos dois módulos; logo, deve permanecer na memória durante todo o tempo da execução do programa. A definição das áreas de overlay é função do programador. Grande vantagem é que permite ao programador expandir os limites da memória principal.

17 Técnica de Overlay Memória Principal 2 Kb Sistema Operacional Cadastramento 3 Kb Módulo principal 4 Kb 4 Kb Área de overlay Impressão 1 Kb Área livre 2 Kb Área não utilizada 2 Kb

18 Alocação Particionada Os SO s evoluíram no sentido de proporcionar melhor aproveitamento dos recursos disponíveis. Nos sistemas monoprogramáveis, o processador permanece grande parte do tempo ocioso e a memória principal é subutilizada. Os sistemas multiprogramáveis já são muito mais eficientes no uso do processador, necessitando assim, que diversos programas estejam na memória principal ao mesmo tempo e que novas formas de gerência da memória sejam implementadas.

19 Alocação Particionada Alocação Particionada Estática Nos primeiros sistemas multiprogramáveis, a memória era dividida em pedaços de tamanho fixo, chamados partições. O tamanho das partições era estabelecido na fase de inicialização do sistema. Sempre que fosse necessária a alteração do tamanho de uma partição, o sistema deveria ser desativado e reinicializado com uma nova configuração.

20 Alocação Particionada Estática Memória Principal Tabela de partições Sistema Operacional Partição Tamanh o Partição 1 2 Kb 1 2 Kb 2 5 Kb 3 8 Kb Partição 2 5 Kb Programas a serem executados: Partição 3 8 Kb E D C B A 3 Kb 6 Kb 1 Kb 4 Kb 2 Kb

21 Alocação Particionada Estática Alocação Particionada Estática Absoluta Os programas só podiam ser carregados e executados em apenas uma partição específica, mesmo se outras estivessem disponíveis. Essa limitação se devia aos compiladores e montadores, que geravam apenas código absoluto(endereço físico na memória).

22 Alocação Particionada Estática Memória Principal Sistema Operacional C A Partição 1 2 Kb 1 Kb 2 Kb E B Partição 2 5 Kb 3 Kb 4 Kb D Partição 3 8 Kb 6 Kb

23 Alocação Particionada Estática Alocação Particionada Estática Relocável Todas as referências a endereços no programa são relativas ao início do código e não a endereços físicos de memória. Desta forma, os programas puderam ser executados a partir de qualquer partição.

24 Alocação Particionada Estática Memória Principal Sistema Operacional Programa C 2 Kb D E Programa A 5 Kb 6 Kb 3 Kb Programa B 8 Kb

25 Alocação Particionada Estática Tabela de Alocação de Partições Especifica quais partições estão alocadas e quais partições estão livre. A proteção das áreas de memória é dada por dois registradores que indicam o limite inferior e o limite superior da partição onde o programa está sendo executado

26 Alocação Particionada Estática Memória Principal Memória Principal Pa rt ição Tamanho Li vr e Sistema Operacional Sistema Operacional Endereço inicial 1 2 Kb Não 1 Programa C 2 5 Kb Sim 3 8 Kb Não 2 Área livre Endereço final 3 Programa B

27 Alocação Particionada Estática Fragmentação interna Tanto nos sistemas de alocação absoluta quanto nos de alocação relocável, os programas, normalmente, não preenchem totalmente as partições onde são carregados. Um exemplo de SO que implementou esse tipo de gerência de memória é o OS/MFT(Multiprogramming with a Fixed Number of Tasks) da IBM.

28 Alocação Particionada Estática Memória Principal Sistema Operacional D B Programa C Programa A 1 Kb 6 Kb 4 Kb 3 Kb Programa E 5 Kb

Documentos relacionados

SISTEMAS OPERACIONAIS. Gerência de Memória Apostila 7

SISTEMAS OPERACIONAIS. Gerência de Memória Apostila 7 SISTEMAS OPERACIONAIS Gerência de Memória Apostila 7 1.0 INTRODUÇÃO Historicamente, a memória principal sempre foi vista como um recurso escasso e caro. Uma das maiores preocupações dos projetistas foi