Gerenciamento de memória

Tamanho: px

Começar a partir da página:

Download "Gerenciamento de memória"

Fábio Caldeira de Almada
8 Há anos
Visualizações:

1 Gerenciamento de memória Pedro Cruz EEL770 Sistemas Operacionais

2 Lembretes Trabalho Dia 22 de setembro de 2017 Calendário Gregoriano James Kurose Amanhã, CT2, 15h 2

3 Relembrando: processo na memória Pilha Livre Dados Programa 3

4 Gerenciamento de memória Sistema de processo único Memória dividida entre operacional e programa do usuário Sistema de multiprocessos Memória dividida entre operacional e múltiplos programas de usuário 4

5 Requisitos do gerenciamento de memória Realocação Proteção Compartilhamento Organização lógica Organização física 5

6 Realocação Garantir que informação entre e saia da memória Processos Código Dados Garantir que referências dentro do programa estejam corretas 6

7 Proteção Processos não podem interferir na memória dos outros Leitura Escrita Referências só são conhecidas em tempo de execução Como o operacional pode garantir que não haja referências à memória que não é do processo? 7

8 Proteção Processos não podem interferir na memória dos outros Leitura Escrita Referências só são conhecidas em tempo de execução Como o operacional pode garantir que não haja referências à memória que não é do processo? Operacional não pode garantir Processador dá suporte a isso 8

9 Compartilhamento Diversos processos podem precisar acessar a mesma área Processos com o mesmo código Processos que compartilham dados 9

10 Organização lógica Memória é um espaço linear de endereçamento Programas não são lineares Módulos que se relacionam Referências não podem ser decididas em tempo de compilação Permissões de leitura e escrita não são uniformes Módulos podem ser compartilhados por diversos processos 10

11 Organização física Programas devem ser organizados na memória Primária Rápida Pequena Volátil Secundária Lenta Grande Permanente Programadores não sabem a memória disponível em tempo de execução Operacional deveria organizar os programas nas memórias 11

12 Sem abstração de memória Processo único em execução Processo único em memória Outros em disco Chaves de memória Memória é dividida em blocos Cada um tem uma chave Processador só permite acesso a um bloco com a chave Processos são escritos para começar no endereço 0x00 Realocação estática Somar o endereço inicial do programa a cada referência de memória realizada no programa em tempo de carga 12

13 Casos de uso IBM 360 Mainframe Sistemas embarcados Internet das Coisas 13

14 Abstrações de memória Espaços de endereçamento Memória virtual 14

15 Espaços de endereçamento Representa uma fatia independente de memória Cada processo recebe uma fatia Implementado na forma de registradores (realocação dinâmica) Registrador base Registrador limite Referência do processo sofre alterações e verificações em tempo de execução Somada ao registrador base Comparada com registrador limite Problema da abordagem? 15

16 Fome de memória Processos nem sempre cabem na memória Limitar o uso de memória Executar um número limitado de processos Matar processos que precisarem de memória indisponível Elaborar estratégias para criar memória Troca de processos Swapping Memória virtual 16

17 Troca de processos Swapping Processo fica completamente armazenado em disco Processo é trazido de forma completa quando é acordado 17

18 Expansão da alocação Processo pode precisar de mais memória Expansão pode se dar de duas maneiras B para expansão B em uso Pilha B B para expansão Dados B Programa B A para expansão A em uso Operacional Pilha A A para expansão Dados A Programa A Operacional 18

19 Gerenciamento de memória livre Processos entram e saem da memória Processos recém-criados precisam entrar na memória Vamos assumir que processos são contíguos Operacional deve manter controle sobre o que pode ser alocado e o que já está alocado Mapas de bits Listas livres 19

20 Mapa de bits Memória é dividida em palavras k bytes para cada Cada palavra é mapeada em um bit 0 se memória está livre 1 se memória está ocupada Mapa de bits ocupa 1/k da memória Alocação de n palavras deve procurar por n 0 s contíguos 20

21 Lista encadeada Lista encadeada guarda posições livres da memória Cada elemento da lista representa um segmento contíguo de memória Localização Início Tamanho Estado Livre Ocupado A 0 3 L 3 10 A 13 3 A

22 Algoritmos de alocação Processos recém-criados precisam ir pra memória Onde? Algoritmos de alocação Primeiro encaixe (first fit) Gerenciador procura o primeiro espaço livre mínimo Melhor encaixe (best fit) Gerenciador procura o menor espaço livre mínimo Pior encaixe (worst fit) Gerenciador procura o maior espaço livre 22

23 Problemas dos algoritmos de alocação Primeiro encaixe (first fit) Pode deixar espaços livres na memória Melhor encaixe (best fit) Deixa espaços pequenos livres na memória Inúteis Demora pra achar o melhor Pior encaixe (worst fit) Não funciona tão bem quanto promete 23

24 Gerenciamento de memória Pedro Cruz EEL770 Sistemas Operacionais

Documentos relacionados

Sistemas Operacionais. - Gerência de Memória -

Sistemas Operacionais. - Gerência de Memória - Sistemas Operacionais - Gerência de Memória - Gerenciamento de Memória A organização e a gerência de memória são fatores importantes no projeto de sistemas operacionais Um dos objetivos é desenvolver um