Aula_10 - Gerência de Memória Virtual

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Arquitetura de Sistemas Operacionais – Machado/Maia
Cap. 10 – Gerência de Memória Virtual
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Arquitetura de Sistemas Operacionais
Francis Berenger Machado
Luiz Paulo Maia
Capítulo 10
Gerência de Memória Virtual
Arquitetura de Sistemas Operacionais – Machado/Maia
Cap. 10 – Gerência de Memória Virtual
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Sumário
Introdução
Espaço de Endereçamento Virtual  
Mapeamento  
Memória Virtual por Paginação 
Política de Busca de Páginas 
Política de Alocação de Páginas 
Política de Substituição de Páginas 
Working Set 
Algoritmo de Substituição de Páginas 
Tamanho de Página 
Paginação em Múltiplos Níveis 
Arquitetura de Sistemas Operacionais – Machado/Maia
Cap. 10 – Gerência de Memória Virtual
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Sumário
Memória Virtual por Paginação (cont.)
Translation Lookaside Buffer 
Proteção de Memória 
Compartilhamento de Memória 
Memória Virtual por Segmentação 
Memória Virtual por Segmentação com Paginação 
Swapping em Memória Virtual 
Thrashing 
Arquitetura de Sistemas Operacionais – Machado/Maia
Cap. 10 – Gerência de Memória Virtual
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Introdução
Memória virtual é uma técnica que combina memória principal e secundária
Maximizar o número de processos na memória
Reduzir a fragmentação
Permitir estruturas e dados maiores que a memória 
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Espaço de Endereçamento Virtual 
Vetor de 100 posições 
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Espaço de Endereçamento Virtual 
Espaço de endereçamento virtual e real 
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Espaço de Endereçamento Virtual 
Espaço de endereçamento virtual
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Arquitetura de Sistemas Operacionais – Machado/Maia
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Mapeamento 
 
Mapeamento
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Mapeamento 
Tabela de mapeamento 
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Mapeamento
Espaço virtual x tamanho do bloco
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Memória Virtual por Paginação 
Tabela de páginas 
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Memória Virtual por Paginação 
Tradução do endereço virtual 
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Memória Virtual por Paginação 
Mecanismo de tradução 
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Política de Busca 
de Páginas
Determina quando uma página deve ser carregada para a memória
Paginação por demanda
Paginação antecipada
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Política de Alocação 
de Páginas
Determina quantos frames um processo pode ter na memória
Alocação fixa
Alocação variável
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Políticas de Substituição 
de Páginas 
Substituição de páginas 
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Working Set 
Conceito de localidade 
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Working Set 
Modelo de working set 
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Working Set 
Tamanho do working set 
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Working Set 
Taxa de page fault x limite de páginas reais 
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Algoritmos de Substituição 
de Páginas 
FIFO 
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Algoritmos de Substituição 
de Páginas 
Ótimo
Aleatório
FIFO
LFU
LRU
NRU
FIFO com buffer de páginas
FIFO circular
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Algoritmos de Substituição 
de Páginas 
Bits de referência e modificação
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Algoritmos de Substituição 
de Páginas 
FIFO com Buffer de Páginas 
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Algoritmos de Substituição 
de Páginas
FIFO Circular (Clock) 
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Tamanho de Página 
Fragmentação interna 
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Paginação em Múltiplos Níveis 
Paginação em um nível 
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Paginação em Múltiplos Níveis 
Endereço virtual em dois níveis 
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Paginação em Múltiplos Níveis 
Paginação em dois níveis 
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Translation Lookaside Buffer 
Translation Lookaside Buffer (TLB) 
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Translation Lookaside Buffer 
Campos da TLB
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Proteção de Memória 
Proteção para páginas 
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Proteção de Memória
Mecanismo de proteção 
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Compartilhamento de Memória 
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Memória Virtual por Segmentação 
Segmentação 
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Memória Virtual por Segmentação
Tradução do endereço virtual 
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Memória Virtual por Segmentação
Campos da ETS
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Memória Virtual por Segmentação
Paginação x segmentação
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Memória Virtual por Segmentação com Paginação
Segmentação
com paginação
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Swapping em Memória Virtual 
Swapping em
memória virtual
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Thrashing
Excessiva transferência de páginas e/ou segmentos entre a memória principal e memória secundária
Ocorre em dois níveis:
no próprio processo
no sistema 
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Thrashing
Se existirem mais processos para serem executados que memória real disponível, a única solução é a expansão da memória principal. 
Este problema não ocorre apenas em sistemas que implementam memória virtual, mas também em sistemas com outros mecanismos de gerência de memória