Swapping. Desvantagem:

Transcrição

1 Swapping Visa dar uma maior taxa de utilização à memória principal, melhorando seu compartilhamento Visa também resolver o problema da falta da memória principal (MP) em um sistema Funcionamento Programa precisa ser alocado e não existe espaço na MP Sistema Operacional (SO) escolhe entre processos alocados (sem previsão de utilização da CPU nos próximos instantes) e o descarrega em uma área do disco denominada de arquivo de swap O programa, que precisava ser executado, ocupa o espaço deixado pelo que saiu... e assim sucessivamente... Vai trabalhando assim até que os processos vão terminando Desvantagem: Queda do desempenho devido ao número de acessos à memória secundária 23

2 Swapping 24

3 Memória Virtual Técnica de gerência de memória As memórias principal (MP) e secundária (MS) são combinadas dando impressão ao usuário de que existe muito mais memória do que a capacidade real de memória principa Memória Secundária (MS) funciona como uma extensão da MP Não vincula o endereçamento feito pelo programa aos endereços físicos da memória principal (MP), e sim a um endereço virtual, pois eles podem possuir endereços vinculados á memória secundária (MS). Maior número de processos compartilhando o uso da memória principal pois apenas partes do processo estarão residentes. 25

4 Memória Virtual O conceito de memória virtual aproxima-se a idéia de um vetor existente nas linguagens de alto-nível como C. Quando um programa faz referência a um vetor não existe a preocupação em saber a posição de memória (MP) daquele dado Endereço físico na memória principal 26

5 Espaço de Endereçamento Virtual/Real O espaço de endereçamento virtual não tem nenhuma relação com o espaço de endereçamento real ( o da MP). Um programa pode fazer referência a endereços virtuais que estejam fora do limite da memória principal, ou seja, que estejam na memória secundária (MS), uma extensão da memória principal 27

6 Espaço de Endereçamento Virtual/Real Um programa não faz referência a endereços físicos de memória (endereços reais da MP), mas apenas a endereços virtuais. No momento da execução de uma instrução do programa, o endereço virtual referenciado é traduzido para o endereço físico (da MP), pois o processador manipula apenas endereços da MP Note que se o endereço virtual referenciado estiver na MS ele deve ser transportado para MP 28

7 Espaço de Endereçamento Virtual/Real Um programa pode estar parte na memória principal e parte na memória secundária. No momento da execução de uma instrução do programa, o endereço virtual referenciado é traduzido para o endereço da MP pois o processador manipula apenas endereços da MP. Note que se o endereço virtual referenciado estiver na MS ele deve ser transportado para MP 29

8 Espaço de Endereçamento Virtual/Real Espaço de Endereçamento Virtual É o conjunto de endereços virtuais que um processo pode endereçar Espaço de Endereçamento Real É o conjunto de endereços reais que um processo pode endereçar (está localizado na memória principal) 30

9 Mapeamento O processador executa instruções e referencia dados residentes no espaço de endereçamento real (MP). O mapeamento permite traduzir um endereço localizado no espaço virtual para um localizado no espaço real (da MP) Em conseqüência, um programa não precisa estar necessariamente em endereços contíguos na memória principal para ser executado 31

10 Tabela de Mapeamento ou Tabela de Endereçamento de Páginas Estrutura mantida pelo processo que relaciona endereços virtuais do processo às suas posições na memória real 32

11 Memória Virtual por Paginação Técnica de gerência de memória onde o espaço de endereçamento virtual e o espaço de endereçamento real são divididos em blocos do mesmo tamanho chamados páginas. As páginas do espaço virtual são chamadas páginas virtuais As páginas do espaço real são chamadas páginas reais ou frames Cada processo possui sua própria tabela de páginas 33

12 Memória Virtual por Paginação Cada página virtual do processo possui sua entrada na tabela (ETP - entrada na tabela de páginas) que permite ao sistema localizar a página real correspondente. Quando um programa é executado, páginas virtuais são transferidas da MS para a MP e colocadas nos frames (páginas reais) 34

13 Memória Virtual por Paginação 35

14 Política de Busca de Páginas Definem como as páginas serão carregadas da memória virtual para a memória real. Política por demanda Uma página somente será carregada quando for referenciada. Leva para a memória real somente as páginas realmente necessárias à execução do programa, ficando as outras na memória virtual. Política Paginação antecipada Carrega antecipadamente várias páginas da memória virtual para a principal, na tentativa de economizar tempo de E/S. Nem sempre o sistema acerta na antecipação, mas o índice de acertos é quase sempre maior que o de erros. 36

15 Política de Alocação de Páginas Determinam quantos frames cada processo pode manter na memória real. Working-set É o conjunto de páginas de um processo, em memória real (MP), em um determinado instante. Política de alocação fixa Determina um limite de working-set igual para todos os processos Pode ser vista como uma política injusta, na medida em que processos maiores normalmente necessitam de um working-set maior. A política de alocação variável Define um limite de working-set diferente e variável para cada processo, em função de seu tamanho, taxa de paginação ou até mesmo da taxa de ocupação da memória principal. 37

16 Política de Substituição de Páginas Quando um processo atinge o limite de alocação de frames (não cabe mais frames no espaço da MP destinado a ele) o SO deve selecionar, dentre as páginas alocadas, qual deve ser liberada. Page Fault É a falha de página. Sempre que o processo referencia um endereço virtual, o sistema verifica se a página correspondente já está carregada na memória real. Se não estiver (está na MS), acontece o page fault. Política Local Somente as páginas do processo que gerou o page fault são candidatas a serem substituídas. Os frames dos demais processos não são avaliados para substituição. Política global Todas as páginas alocadas na memória principal são candidatas à substituição, independente do processo que gerou o page fault. 38