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SO_cap10 - Coggle Diagram

- - - - – Processador trabalha apenas com endereços
        reais.
        – Mapeamento permite traduzir endereços
        virtuais em endereços reais.
        • Programas não precisam mais ficar contiguamente
        na memória
  - - - – Troca é feita pelo SO
        – Atualização de um
        registrador de controle
        – Tabelas mapeiam
        blocos de dados e
        não células de
        memória.
      - Técnica de Paginação
        – Blocos de tamanho fixo
        • Técnica de Segmentação
        – Blocos de tamanho variável
        • Técnica de Segmentação por Paginação
        – Uso das duas técnicas anteriores
    - - – Blocos de memória de tamanho fixo
        – Usados no Espaço de endereçamento virtual
        • Páginas Virtuais
        – Usados no Espaço de endereçamento real
        • Páginas Reais ou Frames
  - - - Número da Página Virtual (NPV) +
        deslocamento.
        NPV: índice da tabela de página do processo
    - - • Endereço do Frame + Deslocamento
    - - Bit de Validade
        – Indica na ETP (Entrada da tabela de Páginas)
        se o frame está ou não na memória principal.
      - Page fault
        • Ocorre quando a página se encontra na memória
        secundária
      - – Paginação ou Page-in
        • Transferência da página da memória secundária
        para a memória principal
    - - Nº. de page
        faults gerados
        por um
        processo
      - Alta taxa pode
        comprometer
        sistema.
    - - Determina quando uma página deve ser
        carregada para a memória.
      - Paginação por Demanda
        • Carrega somente o necessário para a memória
      - Paginação Antecipada
        • Tentativa de evitar diversos page-faults sucessivos
        • Economia ao levar um conjunto de páginas
        • Perda de tempo caso páginas não seja usadas
    - - Indica nº. de frames que um processo
        pode manter na memória principal.
      - Alocação Fixa:
        • Número fixo de páginas carregadas.
        • Descarte de páginas caso limite seja atingido.
        • Valores pequenos  muitos page-faults.
        • Valores grandes  desperdício de memória.
      - Alocação Variável
        • Tamanho varia de acordo com o número de pagefaults
        • Maior overhead devido à monitoração do SO
    - - Troca de Páginas
        – Páginas são liberadas para que outras
        páginas possam ser carregadas.
        – SO deve escolher uma página para retirar da
        memória.
        – SO deve ser preocupar com os dados das
        páginas escolhidas
        • Gravar páginas alteradas no arquivo de paginação
        • Recuperar dados das páginas alteradas na
        próxima referência
      - Política de Substituição Local
        – Considera apenas frames do processo que
        gerou o page-fault
      - Política de Substituição Global
        – Páginas de qualquer processo podem ser
        escolhidas
        – Páginas especiais não são candidatas
        • Páginas do código do SO
  - - - Processos devem manter conjunto mínimo de
        frames (evitar page faults).
        – Processos não podem ocupar uma grande
        área da memória principal (compartilhamento)
    - - Sobrecarga de E/S devido a constantes page
        faults
        – Conceito de Working Set surgiu para
        minimizar o problema de trashing
    - - Localidade Espacial
        • Após referência a uma posição de memória,
        endereços próximos serão acessados.
      - Localidade Temporal
        • Após referência a uma posição da memória, a
        mesma posição será referenciada novamente em
        um curto intervalo de tempo.
      - Processador
        concentra
        referências em um
        conjunto de páginas
        próximas.
      - Fundamental para que a gerência de
        memória virtual funcione eficientemente
    - - Janela deve ser ajustada de acordo com a
        localidade do processo
      - Páginas do working set devem ser mantidas
        na memória principal.
      - Localidade de um programa muda ao longo
        da execução
        • Working set deve acompanhar essa mudança
    - - Possível apenas em sistemas que utilizam
        política de alocação variável.
      - Uma forma de implementar é verificar taxa de
        paginação do processo.
        • Se estiver alta deve-se aumentar a janela de
        working set.
        • Se estiver baixa deve-se reduzir a janela de
        working set.
  - - - – Escolhe página que não será mais
        referenciada no futuro ou
        – Escolhe página que levara mais tempo para
        ser referenciada
      - Não é implementável!
        • Usado apenas para comparação com outros
        algoritmos.
    - - Não utiliza critério algum de seleção.
        – Qualquer frame possui a mesma chance de
        ser escolhido que outros frames.
        – Consome poucos recursos
      - Pouco eficiente
        • Páginas muito referenciadas possuem a mesma
        chance que páginas pouco referenciadas.
    - - Primeira página a ser utilizada será a primeira
        a ser escolhida para sair.
        – Algoritmo escolhe a página que está a mais
        tempo na memória principal.
      - Implementação
        • Grava-se o momento de carga na memória ou,
        • Utiliza-se uma estrutura de dados fila
      - FIFO com Buffer de Páginas
        
        Combina uma lista de páginas alocadas
        (PLA) com uma lista de páginas livres (LPL)
        
        LPA:
        • páginas alocadas há mais tempo ficam no início,
        páginas alocadas mais recente ficam no final
        
        LPL:
        • páginas livres há mais tempo ficam no início,
        páginas livres mais recentes ficam no final.
    - - Algoritmo seleciona página menos
        frequentemente utilizada
        • Evita selecionar páginas muito referenciadas
        – Uso de um contador de referências
        – Páginas recentes na memória podem ser
        escolhidas
        • Contador dessas páginas ainda esta baixo.
      - Páginas muito referenciadas no passado e
        não mais usadas continuarão na memória.
    - - Algoritmo seleciona página que está há mais
        tempo sem referência
        – Usa princípio da localidade.
        – Implementada gravando-se o momento de
        último acesso
        • Algoritmo busca página com referência mais
        antiga ou usa uma lista ordenada por esse tempo.
      - Eficiente mas de implementação cara.
    - - Algoritmo parecido com LRU, porém mais
        simples. Uso de um bit adicional
        – Bit de Referência (BR)
        • Indica se a página foi utilizada recentemente
        • Presente na entrada da tabela de páginas
        • Ao carregar uma página o bit passa para 1
        • Periodicamente SO muda todos os bits para 0
        • A cada atualização de uma página o bit passa
        para 1 novamente
      - Se torna mais eficiente se usar o Bit de
        Modificação
        • Evita page outs desnecessários