Sistemas Operacionais: Hierarquia de Memória e Estratégias de Alocação

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SISTEMAS OPERACIONAIS
SIMONE MARKENSON
Rio de Janeiro, maio de 2011
CONTEÚDO DA AULA
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DE QUAL MEMÓRIA ESTAMOS FALANDO?
Ref: http://media.forumpcs.com.br/wp-content/blogs.dir/4/files/computadores-xxxviii-hierarquia-da-memoria/fpc_ac200700903_1.jpg/9999_0,0,0,0/fpc_ac200700903_1.jpg/fpc_ac200700903_1.jpg
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ENDEREÇOS: LÓGICO X FÍSICO
Endereço Físico 
Carregado no registrador
Endereço Lógico (virtual) 
Gerado pela CPU
Aplicação não vê endereços físicos
MMU faz mapeamento lógico  físico 
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VINCULAÇÃO DE ENDEREÇOS
Tempo de Compilação
Código com endereçamento absoluto
Lógico = Físico
Tempo de Carga
Código relocável
Lógico = Físico
Tempo de Execução
Processo pode ser movimentado entre segmentos durante a execução
Lógico  MMU  Físico
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MAPEAMENTO
Silberschatz, Galvin e Gagne, Fundamentos de Sistemas Operacionais, 2009
MEMÓRIA
End. Físico
End. Lógico
Reg. relocação
MMU
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Contíguo
Estático
Estático relocável
SO
Partição #1
Partição #2
Partição #3
Limite Superior da partição #1
Limite Inferior da partição #1
C
A
X
Y
W
Z
SO
Partição #1
2Kb
Partição #2
8Kb
Partição #3
5Kb
Limite Superior da partição #1
Limite Inferior da partição #1
C
A
X
6Kb
1.5Kb
3Kb
ou
ESTRATÉGIAS DE ALOCAÇÃO
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ESTRATÉGIAS DE ALOCAÇÃO
Contíguo
Estático
Estático relocável
SO
Partição #1
Partição #2
Partição #3
Limite Superior da partição #1
Limite Inferior da partição #1
C
A
X
Y
W
Z
SO
Partição #1
2Kb
Partição #2
8Kb
Partição #3
5Kb
Limite Superior da partição #1
Limite Inferior da partição #1
C
A
X
6Kb
1.5Kb
3Kb
ou
FRAGMENTAÇÃO INTERNA
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Contíguo
Dinâmico
X
A
C
1Kb
3Kb
ESTRATÉGIAS DE ALOCAÇÃO
*
Contíguo
Dinâmico
X
A
C
1Kb
3Kb
FRAGMENTAÇÃO EXTERNA
ESTRATÉGIAS DE ALOCAÇÃO
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E SE NÃO COUBER?
OVERLAY
 SWAP
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MEMÓRIA PAGINADA
Memória física é dividida em blocos de tamanho fixo: moldura (frames)
Processo é divido em blocos do mesmo tamanho: páginas
Tamanho da moldura = tamanho da página
Cada página é alocada em uma moldura
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ALOCAÇÃO PAGINADA
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ALOCAÇÃO PAGINADA
FRAGMENTAÇÃO INTERNA NA ÚLTIMA PÁGINA
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MAPEAMENTO
End. Lógico
End. Físico
Tabela de páginas
Memória
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TRADUÇÃO DE ENDEREÇO
16-bit endereço lógico
10-bit offset
06-bit página #
16-bit endereço físico
(absoluto)
Tabela de página
 de processo
Tradução
0
1
2
Página 1 está na memória - frame 6
Offset: deslocamento dentro da página
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CONTINHAS... 
Endereço possui 16 bits:10 para deslocamento e 6 para identificação da página.
			26 páginas 		210 endereços
A quantidade de bits utilizada para o offset é a mesma para o endereço lógico e físico, uma vez que página e moldura possuem o mesmo tamanho.
Se cada endereço ocupar 32 bits (4 bytes) podemos afirmar que a página ocupa 4 x 210 bytes, ou seja 4KB
Como cada processo possui 26 páginas e cada página possui 4KB (22 x 210 bytes), o tamanho máximo de um processo é de 26 x 22 x 210 bytes que é igual a 28 x 210 bytes ou 256KB.
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MAIS CONTINHAS...   
			26 páginas 		210 endereços
Endereço Lógico : a quantidade de bits utilizadas para o número da página identifica a quantidade máxima de páginas de um processo
Endereço Físico: 	a quantidade de bits utilizadas para o número da molduras identifica a quantidade máxima de molduras na memória
Offset (deslocamento): a quantidade de bits utilizadas para o deslocamento identificam o tamanho máximo da página/moldura
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