Gerenciamento de memória cap 03 (ii unidade)

Sistemas operacionais modernos - Terceira edição
ANDREW S. TANENBAUM
Capítulo 3
Gerenciamento de
memória
Adaptado por:
Prof. Esp. Rodrigo Ronner
rodrigoronner@gmail.com
http://rodrigoronner.blogspot.com

Introdução
• Programas tendem a se expandir a fim de ocupar toda
a memória disponível;
• Programador deseja memória infinitamente grande,
rápida e não volátil;
• Por questões de preço, opta-se por utilizar uma hierarquia
de memória;
• Gerenciador de memória deve gerenciá-la de modo
eficiente;

• A multiprogramação implica em manter-se vários
processos em memória;
• A memória necessita ser alocada de forma eficiente
para permitir o máximo possível de processos;
• Existem diferentes técnicas para gerência de memória,
que dependem do hardware do processador.
Introdução

• Considerações:
– Recurso caro e escasso;
– Programas só executam se estiverem na memória principal;
– Quanto mais processos residentes na memória principal,
melhor será o compartilhamento do processador;
– Necessidade de uso otimizado;
– O S.O. não deve ocupar muita memória;
“É um dos fatores mais importantes em um projeto de S.O.”
Introdução

Considerações gerais
 Um sistema de memória possui pelo menos dois níveis
Memória principal: acessada pela CPU
Memória secundária: discos
 Programas são armazenados em disco
Executar um programa se traduz em transferi-lo da memória
secundária à memória primária
 Qualquer sistema operacional tem gerência de memória
Monotarefa: gerência é simples
Multitarefa: complexa
Introdução

 A memória divide-se em camadas:
■ Memória principal
● Relativamente cara
● Capacidade relativamente pequena
● Alto desempenho
■ Armazenamento secundário
■ Barato
■ Grande capacidade
■ Baixo desempenho
■ A memória principal precisa ser gerenciada
com cuidado.
Introdução

Hierarquia de memória.
Introdução

 A memória pode ser organizada de diferentes formas:
■ Um processo usa todo o espaço de memória.
■ Cada processo obtém uma partição na memória.
● Alocada dinâmica ou estaticamente.
 Tendência: a necessidade de memória das aplicações
tende a aumentar ao longo do tempo para atender à
capacidade de memória principal.
Introdução

 Estratégias para obter um desempenho
de memória ideal:
■ Gerenciamento executado por um gerenciador
de memória
● Que processo permanecerá na memória?
● A que quantidade de memória cada processo tem
acesso?
● Onde cada processo ficará na memória?
Introdução

 Memória principal
■ Deve armazenar apenas instruções de programa
necessárias no momento e dados.
 Armazenamento secundário
■ Armazena dados e programas que não são
constantemente necessários.
 Memória cache
■ Sua velocidade é extremamente alta.
■ Normalmente se localiza no próprio processador.
■ Os dados mais comumente usados são copiados para o
cache para que possam ser acessados mais
rapidamente.
■ Uma pequena quantidade de cache é suficiente para
melhorar o desempenho.
● Isso se deve à localidade temporal.
Introdução

Formas antigas de alocação
(particionamento da RAM)
•Alocação contígua simples (monoprogramação)
–Usa toda a memória livre como um bloco único
•Alocação particionada (multiprogramação)
–Estática (ou de partições fixas)
• Vários blocos de tamanhos predefinidos
• Pode ser:
–Absoluta
–Relocável
–Dinâmica (ou de partições variáveis)
• Não usa o conceito de blocos
• Aloca processos de forma adjacente
•Gerenciador de memória: controla particionamento da RAM
–Quais partes estão alocadas para processos em execução?
–Quais partes estão livres para novos processos?

Sem abstração de memória
• Cada programa simplesmente considera a memória física.
• 3 modelos de organização:
• ( a ) Antigos computadores de grande porte
• ( b ) Sistemas embarcados
• ( c ) primeiros computadores pessoais com MS-DOS

Abstração de memória: espaço de endereçamento
Desvantagens da exposição da memória física:
• Danos intencionais ou acidentais
• Difícil executar múltiplos programas simultaneamente
Solução
• Espaço de endereçamento, ou seja, conjunto de endereços que
um processo pode usar para endereçar a memória

Registrador-base e limite
• Utilizados em versões simples da
realocação dinâmica
• Limitam o endereçamento de um processo

Troca de memória
• Quantidade de RAM p/ todos os processos > memória pode comportar
• Solução:
• Swapping
• Memória virtual
• Alocação e desalocação de processos criam “buracos” na memória
• Podem ser combinados com a compactação de memória
OBS: Não usada em virtude do tempo de processamento gasto
• Tamanho do espaço de locação
• Se o processo possui tamanho fixo e Inalterável = alocação é simples, SO
Alocará exatamente aquilo que é necessário, nem mais nem menos.
• Se processo possui tamanho variável = alocação extra é uma boa
idéia.
Obs: Processos tendem a crescer, caso próximo espaço esteja ocupado
Deverá ser movido para outro endereço o comporte.

Troca de memória
• Alterações na alocação de memória à medida que processos entram e saem da memória
• Regiões sombreadas correspondem a regiões de memória não utilizadas naquele instante

Troca de memória
a) Alocação de espaço para uma área de dados em expansão.
b) Alocação de espaço para uma pilha e uma área de dados, ambos em expansão.

Gerenciando a Memória Livre
• Mapa de bits
• Tamanho da unidade de locação é inversamente proporcional ao
tamanho do mapa de bits;
• Unidade grande = muita memória desperdiçada;
• Simples;
• Problema para encontrar sequência de bits livres (busca muito lenta);
Quando a memória é atribuída dinamicamente, o sistema operacional
deve gerenciá-la. De modo geral há dois modos de verificar a utilização
Da memória: mapas de bits e listas encadeadas.
•Lista encadeada
• Lista com posições de memória livre e ocupada

Gerenciamento de memória com mapa de
bits

Gerenciando a Memória Livre
• Lista encadeada
• Lista com posições de memória livre
• Algoritmos de busca usados:
• First fit (primeiro encaixe)
• Next fit (próximo encaixe)
• Best fit (melhor encaixe)
• Mais lento
• Desperdiça mais memória
• Worst fit (pior encaixe)
• Pesquisas mostram não ser uma boa idéia
• Todos os 4 poderiam ser mais rápidos se houvessem listas
separadas para segmentos livres e segmentos ocupado de
memória.
• Quick fit (encaixe mais rápido)
• Mantém listas separadas p/ alguns tamanhos de memória
mais solicitados.

Algoritmo da primeira alocação (first fit)
• Procura-se pelo primeiro espaço na lista o
suficientemente grande para armazenar o processo
• É um algoritmo rápido pois ele gasta o tempo mínimo
em procura
• Se o processo não ocupa todo o espaço o restante é
disponibilizado como buraco na lista
• A pesquisa por espaço sempre inicia na parte baixa de
memória, independentemente dos locais escolhidos
para alocar os dados

Algoritmo da próxima alocação (next fit)
• Semelhante ao first-fit
• Funciona da mesma maneira que o algoritmo first fit, exceto pelo fato
de sempre memorizar a posição em que encontra um segmento de
memória disponível de tamanho suficiente.
• Quando o algoritmo next fit torna a ser chamado para encontrar um
novo segmento de memória livre, ele inicializará sua busca a partir
desse ponto, em vez de procurar sempre a partir do início da lista, tal
como faz algoritmo first fit.
• Simulações feitas por Bays (1977) mostraram que o algoritmo next fit
fornece um desempenho ligeiramente inferior ao do algoritmo first fit.

Algoritmo da melhor alocação (best fit)
• Busca em toda a lista o espaço cujo o tamanho
seja o mais próximo possível do tamanho do
processo
• Este algoritmo é mais lento que o anterior
pois precisa pesquisar em toda a lista para
descobrir qual a melhor opção

Algoritmo da pior alocação (worst fit)
• Procura pelo maior espaço capaz de
armazenar o processo, de tal forma que o
espaço restante seja grande o suficiente para
armazenar outro processo.

Algoritmo Rápido(Quick Fit)
• Quick Fit (O que mais rápido couber)
• Mantém lista separada para alguns tamanhos
de segmentos disponíveis;
• Em geral os tamanhos mais solicitados.

Exercícios
1. Considere as estratégias para escolha da partição dinamicamente, conceitue as estratégias best-
fit e worst-fit especificando prós e contras de cada uma.
2. Pra que servem os registradores base e limite?
3. Qual a principal diferença entre o modelo de multiprogramação com partições fixas e o modelo
de multiprogramação com troca de processos.
4. Qual a principal desvantagem do gerenciamento de memória com mapa de bits?
5. Diferencie os algoritmos first fit e next fit.
6. O algoritmo best fit sempre busca o melhor espaço livre que suporte a alocação do processo. Por
esta razão é um dos algoritmos que melhor aproveita os espaços de endereçamento. Verdadeiro ou
Falso. Justifique.
7. Quais as dificuldades de se trabalhar com listas encadeadas de unidades de memória livres e
ocupadas separadas?
8. Quais são as principais dificuldades encontradas para gerenciar uma memória sem abstração?
9. Considere um sistema com swapping, no qual as seguintes partições vazia de tamanho fixo estão
na memória, nas ordem apresentada: 20K, 14K, 35K, 8K, 17K, 39K, 22K, e 27K. Se um processo
solicitar a alocação de uma área de memória de 21K, o algoritmo de alocação de memória que faz
alocação minimizando a fragmentação interna é
A. Next-Fit
B. First-Fit
C. Worst-Fit
D. Best-Fit
E. Quick-Fit

Memória virtual - paginação
• Tamanho dos softwares aumenta mais rápido que o tamanho das memórias;
• Processo é dividido em Páginas;
• Unidades de Endereçamento Virtual = Páginas;
• Unidades de Memória Física = Molduras de Página;
• A Memória é dividida em Molduras (ou Frames) de mesmo tamanho;
• Páginas/Molduras são de pequeno tamanho (e.g., 1K);
• Processo não precisa ocupar área contígua em memória;
• Processo não precisa estar completamente na MP;
• MMU - Mapeia endereços virtuais em endereços físicos.

Paginação: Como Funciona?
• Para minimizar a informação necessária à conversão, a memória virtual é
logicamente dividida em páginas
– Endereço virtual = (no da página , deslocamento)
– São necessários 4 bits para referenciar todas as 16 páginas do processo
• End. virtual = (no da página [4 bits] , deslocamento [16 – 4 bits])
– Instrução MOV REG, 0
• O end. virtual 0 é enviado à MMU
• No exemplo seguinte (end. virtuais de 16 bits=> processos de até 64k;
memória física de 32k; páginas/molduras de 4k)
• Ela detecta que esse end. virtual situa-se na página virtual 0 (de 0 a 4095) que, de acordo
com o seu mapeamento, corresponde à moldura de página 2 (end. físicos de 8192 – 12287

• Exemplo
– Computador capaz de gerar
endereços virtuais de 16
bits (0 -> 64k).
– Memória física de apenas
32k => programas não
podem ser carregados por
completo na memória física
– Solução: dividir o
programa em Páginas

• MOV REG, 20500
– Qual é a página?
• Pag. 5, que contém os endereços de 20k (20480) até 24k-1 (24575)
– Esta página está em qual moldura?
• Na moldura 3, que contém end. Físicos de 12k (12288) a 16k-1
(16384)
– Qual o deslocamento do endereço 20500
dentro da página?
• Desl. = End. virtual – End. virtual do 1 byte da página
• = 20500 – 20480= 20
– Qual será o endereço físico
correspondendo ao end. virt. 20500?
• = End. do 1o byte da moldura + desloca
• = 12288 + 20 = 12308
Deslocamento: é a posição do byte dentro do segmento.

• Uma tabela de páginas armazena mapeamento de memória.
– A tabela diz quais páginas estão na memória física.
– A tabela é armazenada na MMU da UCP.
• O conteúdo da tabela de páginas depende do mecanismo de
paginação.
– Numero do frame, bits de proteção, modificação, referência,
18
• Tabela de Páginas: 32 bits
Número da Moldura de Página
Identifica a página virtual;
Campo mais importante;

34
Gerenciamento de Memória Memória
Virtual
Bit de Residência:
Se valor igual 1, então entrada válida para uso;
Se valor igual 0, então entrada inválida, pois
página virtual correspondente não está na memória;

35
Virtual
Bits de Proteção:
Indicam tipos de acessos permitidos:
1 bit  0 – leitura/escrita
1 – leitura
3 bits  0 – Leitura
1 – Escrita
2 - Execução

36
Virtual
Bit de Modificação:
Controla o uso da página;
Se valor igual a 1, página foi escrita;
página é copiada para o disco
Se valor igual a 0, página não foi modificada;
página não é copiada para o disco;

37
Virtual
Bit de Referência:
Controla o uso da página;
Auxilia o SO na escolha da página que deve deixar a MP;
Se valor igual a 1, página foi referenciada (leitura/escrita);
Se valor igual a 0, página não referenciada;

38
Virtual
Bit de Cache:
Permite desabilitar o uso da memória Cache;

• Cada processo tem sua Tabela de Páginas;
• Tabela de Páginas faz o mapeamento página x moldura;
• Tabela de páginas pode estar só parcialmente na MP.

• O que acontece se o programa faz um acesso a uma página
que não está mapeada na memória?
– Ocorre uma Page Fault => a MMU força uma interrupção;
• Ação do S.O.
– Escolher uma página pouco usada, que encontra-se em alguma moldura da memória principal;
– Salvar esta página no disco (caso ela tenha sido modificada);
– Carregar a página virtual referenciada pela instrução na moldura recém liberada;
– Atualizar o mapeamento da tabela de páginas e reiniciar a instrução causadora da interrupção;

Acelerando a paginação
Problemas na implementação da paginação:
• O mapeamento do endereço virtual para o endereço físico deve
ser rápido;
• Se o espaço virtual for grande, a tabela de páginas será grande;
• Endereços virtuais hoje: 32bits, 64bits;
• Cada processo precisa sua tabela.

Buffers para Tradução de Endereços - TLB
• Mapeia endereços físicos sem passar pela tabela de páginas
• Apenas endereços mais usados
Localizado na MMU
Numero pequeno de entradas-8
Entrada contém info da página
Semelhante a TP
Ex: loop referenciando 19,20,21
Dados : 129, 130
Indices : 140
Pilha : 860 e 861
Quando EV é apresentado a
MMU, verifica se página esta
presente e o acesso é válido.

Gerenciamento da TLB por software
• TLB feita pelo SO e não por hardware
• TLB grande = eficiência da TLB por software aceitável, com
MMU simples com > área no CPU p/ outros recursos
• Estratégias p/ melhorar o desempenho
- SO usa intuição para descobrir páginas usadas e antecipar
carregamento.
• Ausência na TLB
- Soft miss (ausência leve)
- Hard miss (ausência completa)

Aspectos relacionados com o uso da TLB
• Melhora o desempenho no acesso à tabela de páginas
• Desvantagem:
• Uma única TLB (pertencente à MMU) é compartilhada entre
todos os processos.
• Um acesso pode ser feito em duas partes:
• Se a página está presente na TLB a tradução é feita;
• Se a página não está presente na TLB, consulta a tabela em
memória e atualiza a entrada na TLB.

Como lidar com espaço de endereço
virtual muito extenso:
1. Tabelas de Páginas Multinível
• Objetivo:
– Evitar que todas as páginas fiquem na memória o tempo todo.
• Endereço virtual:
• Exemplo:
– Considere um endereço virtual de 32 bits, dividido em um campo
PT1 de 10 bits; um campo PT2 de 10 bits e o campo Deslocamento
de 12 bits.
• Total de páginas virtuais  PT1 + PT2 = 20 bits = 220
• Tamanho de cada página  Deslocamento = 12 bits = 212 = 4kB
...PT1 PT2 PTn Deslocamento

• Suponha que um processo necessite de 12 MB:
– 4 MB da base da memória para o código do
programa;
– 4 MB para os dados do programa;
– 4 MB do topo da memória para a pilha.

• Neste caso, embora o espaço de endereçamento possua
mais de um milhão de páginas virtuais, somente quatro
tabelas de páginas são realmente necessárias:
– A tabela de nível 1 e as três tabelas de nível 2 referentes aos
endereços de 0 a 4 M (código do programa), de 4 M a 8 M (para os
dados) e aos 4 M do topo (para a pilha).
– Os bits presente/ausente nas 1021 entradas da tabela de páginas de
nível 1 são marcado com 0.
• Pode ser expandido para três, quatro ou mais níveis.

Tabela de Páginas de dois níveis
Endereço de 32 bits
E.E.V. = 4 GB
0
1
2
3
4
5
1023
Tabela de páginas
de nível 2
Tabela de
páginas para
os 4MB do
topo da
memória
(pilha)
PT1 PT2
Deslocamento
10 10 12 Bits
...
...
0
1
2
3
4
5
1023
Tabela de
páginas
de nível 1
(Código do
Programa)
(Dados do
Programa)

2. Tabelas de Páginas Invertidas
• Para espaços de endereçamento virtuais de 32 bits, a tabela
de páginas multinível funciona razoavelmente bem.
Entretanto, essa situação muda drasticamente, à medida
que surgem computadores de 64 bits.
– Espaço de endereçamento virtual = 264 bytes
– Se tamanho da página = 4 KB.
– Tabela de páginas com 252 entradas (Inviável!!!).
Possível solução:
TABELA DE PÁGINAS INVERTIDAS

Cada entrada informa que o par (processo, página virtual) está
localizado na moldura de página.
– Endereço virtual de 64 bits
– Página de 4 KB
– 1 GB de RAM
Tabela de página invertida = 1GB / 4KB = 218 = 262.144 entradas

• Tabela baseada na memória real (moldura), ao invés do
espaço de endereçamento virtual.
• Vantagem:
– Economia de espaço na memória RAM
• Desvantagens:
– Tradução de virtual para físico torna-se muito mais difícil;
– Deve-se pesquisar em toda a tabela de páginas invertidas a entrada
(n, p), onde o processo n referencia a página virtual p, a cada
referência à memória, e não somente nas faltas de páginas.
Possível solução: Memória Associativa

Fragmentação Interna
• Problema da alocação fixa é uso ineficiente da memória principal;
• Um processo, não importando quão pequeno seja, ocupa uma partição inteira;
• A fragmentação interna ocorre quando uma parte da memória é perdida devido a
memória alocada a um processo ser maior que a solicitada, causando uma diferença
de tamanho, e esta diferença ficará inutilizável entre os blocos de memória até que o
processo termine.

Fragmentação externa
• A execução de processos pode criar pedaços livres de memória;
• Pode haver memória disponível, mas não contígua;
• A fragmentação externa acontece quando há falta de espaço
contíguo na memória, apesar de haver espaço total suficiente na
memória.

Fragmentação externa
Soluções possíveis fragmentação externa
• Reunir espaços adjacentes de memória
• Empregar compactação
• Relocar as partições de forma a eliminar os espaços entre elas e criando uma
área contígua
Desvantagem:
• Consumo do processador
• Acesso a disco
Acionado somente quando ocorre fragmentação
Necessidade de código relocável

Exercícios
1. O que é falta de página?
2. Qual a função da TLB?
3. Diferencie soft miss e hard miss.
4. Como funciona a tabela de páginas multinível?
5. Explique como acontece Fragmentação Interna
e externa, exemplifique?

Algoritmos de Substituição de Páginas
• A falta de página força uma escolha
- qual página deve ser removida?
- alocação de espaço para a página a ser trazida para a
memória
• A página modificada deve primeiro ser salva
- se não tiver sido modificada é apenas sobreposta
• Melhor não escolher uma página que está sendo
muito usada
- provavelmente precisará ser trazida de volta logo
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Algoritmo de substituição de páginas
• Algoritmo ótimo de substituição de página.
• Algoritmo de substituição de página não usado recentemente.
• Algoritmo de substituição de página primeiro a entrar, primeiro
a sair.
• Algoritmo de substituição de página segunda chance.
• Algoritmo de substituição de página de relógio.
• Algoritmo de substituição de página usado menos
recentemente.
• Algoritmo de substituição de página de conjunto de trabalho.
• Algoritmo de substituição de página WSClock.

Algoritmo de Substituição de Páginas Ótimo
• Se uma página será usada após 10000
instruções, e outra após 5000, a primeira deve
ser substituída numa falta de página;
• Problema: não há como o SO saber quando
uma página será novamente acessada;
• E se a próxima instrução for para acessar a
primeira página citada acima?
• Algoritmo impossível de ser implementado.

O Algoritmo de Substituição de Página
Não Usada Recentemente (NUR)
• A escolha da página que não foi recentemente utilizada
(not-recently-used) é bastante semelhante ao esquema LRU.
• Existe um flag, que permite ao sistema a implementação do
algoritmo.
• O flag de referência indica quando a página foi referenciada
ou não, e está associado a cada entrada na tabela de páginas.
• Inicialmente, todas as páginas estão com o flag indicando
que não foram referenciadas (0).
• À medida que as páginas são referenciadas, o flag associado
a cada página é modificado pelo hardware (1).
• Depois de um certo tempo, é possível saber quais páginas
foram referenciadas ou não.

Algoritmo de Substituição de Página
Primeira a Entrar, Primeira a Sair
• Mantém uma lista encadeada de todas as páginas
- página mais antiga na cabeça da lista
- página que chegou por último na memória no final da lista
• Na ocorrência de falta de página
• página na cabeça da lista é removida
• nova página adicionada no final da lista
• Desvantagem
- página há mais tempo na memória pode ser usada com
muita freqüência
• Raramente usado em sua configuração pura

Thrashing
• Se um processo tem poucas páginas, sua taxa
de page faults é alta. Isto ocasiona:
– Má utilização da CPU
• Thrashing  processo gasta mais tempo
fazendo swap in e swap out de páginas do que
realizando suas operações

Thrashing
Aumentando o número de processos na memória, diminui o número de páginas
físicas que cada um recebe. O funcionamento do sistema pode chegar a um ponto
em que a UCP não tem o que executar, pois todos os processos ficam bloqueados
esperando por busca de página no disco.

Exercícios
1. Porque o algoritmo ótimo de substituição de página não pode ser
implementado na prática?
2. Diferencie o algoritmo de substituição de página não usado
recentemente e o algoritmo de substituição de página menos
usado recentemente.
3. Qual o principal problema encontrado no algoritmo de
substituição de página primeiro a entrar, primeiro a sair?
4. Como funciona o algoritmo de substituição de página segunda
chance?
5. Explique o funcionamento do algoritmo de substituição de página
de conjunto de trabalho.

Memória Virtual por Segmentação
• Técnica de gerenciamento de memória onde o espaço de
endereçamento virtual é dividido em blocos de tamanhos
diferentes chamados Segmentos.
• Paginação: Um programa é dividido em páginas de tamanho
fixo, sem qualquer ligação com a sua estrutura.
• Segmentação: Existe uma relação entre a lógica do
programa e sua alocação na MP.

• Em alguns casos ter 2 ou mais espaços de
endereçamento separados é melhor do que ter apenas 1
• Exemplo: Um compilador tem muitas tabelas que são
construídas conforme a compilação ocorre, possivelmente
incluindo:
• O código-fonte sendo salvo para impressão (em sistema em
lotes).
• A tabela de símbolos - os nomes e atributos das variáveis.
• A tabela com todas as constantes usadas, inteiras e em ponto
flutuante.
• A árvore sintática, a análise sintática do programa.
• A pilha usada pelas chamadas de rotina dentro do compilador.
• A memória virtual discutida até agora é unidimensional
porque o endereçamento Virtual vai de 0 a alguma
endereço máximo, um após o outro.

• Em um endereçamento único, podemos chegar em uma situação
onde haverá entradas livres para determinada tabela e espaço
esgotado para outros.

• Geralmente, a definição do segmento é realizada pelo
compilador, a partir do código fonte do programa.
• Cada segmento pode representar um procedimento, uma
função, vetor, pilha etc.
• O espaço de endereçamento virtual de um processo possui
um número máximo de segmentos que podem existir, onde
cada segmento pode variar de tamanho dentro de um limite.

O tamanho do segmento pode variar durante a execução do
programa, facilitando a implementação de estruturas de dados
dinâmicas.
O mecanismo de mapeamento é muito semelhante ao da
Paginação:
 Segmentos são mapeados através de Tabelas de Segmentos.
 Os endereços virtuais são compostos pelo número do segmento virtual
(entrada da tabela de segmentos) + Deslocamento.

• Para que a Segmentação funcione de forma eficiente, os
programas devem estar bem modularizados.
• Para alocar os segmentos na MP, o SO mantém uma tabela
com as áreas livres e ocupadas na memória.
• Quando um novo segmento é referenciado, o SO seleciona
um espaço livre suficiente para que o segmento seja
carregado na MP.

• Alocação de segmentos segue os algoritmos já
estudados:
• FIRST-FIT
• BEST-FIT
• NEXT-FIT
• WORST-FIT
• QUICK- FIT

Linux em 32 bits
• Na arquitetura x86 de 32 bits, o Linux pode endereçar até 4 GiB de
memória virtual. Este espaço é dividido em dois: o espaço do núcleo
(kernel space) e o espaço do usuário (user space).
• O primeiro é único e protegido das aplicações comuns, e armazena,
além do próprio código do núcleo, uma estrutura que descreve toda a
memória física; este espaço é limitado a um gibibyte (1024 MiB).
• Cada aplicação recebe um espaço de endereçamento de até 3 GB para
armazenar o código e os dados do programa.
• Caso a memória física seja menor do que a necessária para conter
todas as aplicações, o Linux pode alocar espaço em meios de
armazenamento diversos (disco rígido, dispositivo de rede e outros).
Este espaço é tradicionalmente conhecido como espaço de troca (swap
space), embora o mecanismo adotado seja a paginação.
Estudo de Caso: Windows e Linux

Windows em 32 bits
• Analogamente ao Linux, as versões atuais do Windows de 32
bits usam um espaço de endereçamento de 4 GB divididos
em duas partes. Por padrão, o Windows reserva 2 GB para o
núcleo e permite que cada aplicação use até 2 GB.
• Entretanto, é possível alterar essa configuração, e permitir
que uma aplicação use até 3 GB. Neste caso, obviamente, o
espaço do núcleo será reduzido para um GB.
• Diferentemente do Linux, o Windows usa apenas arquivos
para paginação (paging files).
• Pode usar até 16 desses arquivos, e cada um pode ocupar até
4095 MiB de espaço em disco.
Estudo de Caso: Windows e Linux

Exercícios
1. Explique com suas palavras o tratamento de falta
de página
2. O que é retenção de página?
3. Diferencie os tipos de mapeamentos na memória
secundária.
4. Qual a vantagem de existir a segmentação?
5. Na sua opinião, quem é melhor: segmentação ou
paginação

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