Projeto Logico de Computadores 05 Nivel do Sistema Operacional Pentium II

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Projeto Lógico de Computadores
Nível do Sistema Operacional
Memória Virtual no Pentium II
Prof. Arthur
arthur@unip.br
2016
Projeto Lógico de Computadores Nível do Sistema Operacional Prof. Arthur
Memória Virtual no Pentium II
Introdução – Paginação por Demanda
É possível iniciar a executar um programa em uma máquina com memória virtual sem que nenhuma de suas páginas esteja na memória principal.
A tabela de páginas desse programa indica que todas as suas páginas estão na memória secundária.
Quando o processador tentar buscar a primeira das instruções do programa, haverá a geração de uma falta de página, que fará com que a página contendo a primeira instrução seja carregada na memória principal.
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Memória Virtual no Pentium II
Introdução – Paginação por Demanda
Então a primeira instrução pode ser executada. Se essa instrução referenciar dois endereços, e esses endereços estiverem em páginas diferentes daquela onde está a instrução, serão geradas mais duas faltas de páginas, e mais duas páginas serão trazidas do disco, antes que a execução da instrução tenha terminado.
A próxima instrução poderá causar ainda mais faltas de página, e assim por diante.
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Memória Virtual no Pentium II
Introdução – Paginação por Demanda
Este método de operação de um sistema de memória virtual é conhecido como paginação por demanda.
Nesta situação, as páginas são trazidas para a memória principal em função de requisições explícitas para cada uma delas, e não antecipadamente.
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Memória Virtual no Pentium II
Introdução – Paginação por Demanda
A questão da adequação da utilização da paginação por demanda só é relevante na fase inicial da execução de um programa.
Na medida em que o programa já estiver rodando há algum tempo, as páginas necessárias à sua execução já deverão ter sido coletadas da memória secundária estando, portanto, residentes na memória principal.
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Memória Virtual no Pentium II
O Pentium II tem um sistema muito sofisticado de memória virtual que suporta:
A paginação por demanda
A segmentação pura
A segmentação com paginação
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Memória Virtual no Pentium II
O coração da memória virtual está situado em duas tabelas:
A LDT (Local Descriptor Table – Tabela de Descritores Locais)
A GDT (Global Descriptor Table – Tabela de Descritores Globais)
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Memória Virtual no Pentium II
Cada programa tem sua própria LDT, mas só existe uma única GDT, compartilhada por todos os programas que rodam no processador.
A LDT descreve os segmentos locais a cada um dos programas, incluindo seu código, seus dados, sua pilha e assim por diante, enquanto que a GDT descreve os segmentos do sistema , inclusive os segmentos do próprio sistema operacional.
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Memória Virtual no Pentium II
Para acessar um segmento, um programa precisa primeiro carregar um seletor para esse segmento em um dos registradores de segmento.
Durante a execução do programa, um registrador guarda o seletor do segmento de código, e outro registrador guarda o seletor do segmento de dados, e assim por diante.
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Memória Virtual no Pentium II
Cada seletor é um número de 16 bits:
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Memória Virtual no Pentium II
Um dos bits do seletor informa se o segmento é local ou é global.
Treze bits especificam o número da entrada na LDT ou na GDT.
Dois bits estão ligados à proteção.
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Memória Virtual no Pentium II
Cada programa ativo tem um diretório de páginas composto de 1.024 entradas de 32 bits cada. Esse diretório localiza-se em um endereço apontado por um registrador global.
Cada entrada nesse diretório aponta para uma tabela de páginas, que também contém 1.024 entradas de 32 bits cada.
As entradas da tabela de páginas apontam para molduras de páginas.
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Memória Virtual no Pentium II
Mapeamento de um endereço linear em um endereço físico:
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Memória Virtual no Pentium II
Proteção:
O Pentium II suporta 4 níveis de proteção, sendo o nível 0 (zero) o mais privilegiado e o nível 3 o menos privilegiado.
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Memória Virtual no Pentium II
A cada instante, o programa que estiver rodando está em um determinado nível, identificado por um campo de 2 bits de sua PSW (Program Status Word – Palavra de Estado de Programa).
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Memória Virtual no Pentium II
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