SISTEMAS OPERACIONAIS - TÓPICOS

Olá, nesse curso serão abordados os seguintes temas:  Swapping Alocação contígua Alocação não contígua (Paginação e segmentação) Memória virtual Sistemas de arquivos  

SWAPPING             O swapping é uma técnica criada na tentativa de melhorar o problema da insuficiência de memória durante a execução de alguns processos em ambientes multiprogramados. Ou seja, é uma técnica aplicada à gerência de memória, para processos que esperam por memória livre para serem processados.                 O sistema escolhe um processo residente que é levado da memória para o disco(swapped out), retornando posteriormente para a memória principal(swapped in), como se nada tivessse ocorrido.

            Um dos problemas gerados pelo swapping é a relocação dos processos. O loader realocável permite que um processo seja colocado em qualquer posição de memória, porém a relocação é realizada no momento do carregamento.     O conceito de swapping permitiu um maior compartilhamento de memória e, conseqüentemente, um maior throughput. Mostrou-se eficiente em ambientes onde existiam poucos usuários competindo pela memória e com aplicações pequenas. Seu maior problema é o custo das operações de entrada e saída.  

Exercícios sobre Swapping: Defina Swapping. Cite um problema no uso do Swapping. O que são: Swapped in e Swapped out?

ALOCAÇÃO CONTÍGUA                       A alocação contígua consiste em armazenar um arquivo em blocos sequencialmente dispostos, permitindo ao sistema localizar um arquivo através do endereço do primeiro bloco e da sua extensão em blocos. O aceso é feito de maneira simples, tanto para a forma sequencial quanto para a direta.             Um problema desse tipo de alocação é que quando um arquivo é criado com n blocos, é necessário que exista uma cadeia de n blocos livres disposto sequencialmente. Nesse tipo de alocação, o disco é visto como um grande vetor, com segmentos ocupados e livres.

TÉCNICAS DE ALOCAÇÃO CONTÍGUA First-fit: Seleciona o primeiro segmento livre com o tamanho suficiente para alocar o arquivo e a busca é feita sequencialmente, interrompendo ao achar um segmento livre do tamanho adequado.   Best-fit: Seleciona o menor segmento livre disponível com o tamanho suficiente para armazenar o arquivo e é necessária a busca em toda a lista, caso esta não esteja ordenada por tamanho. Worst-fit: Seleciona o maior segmento livre e a busca funciona como no caso anterior.

Um problema na alocação contígua é a fragmentação dos espaços livres causado pela criação e eliminação constante de arquivos é que com o tempo surgem espaços vagos sem o tamanho suficiente para se alocar novos arquivos. A defragmentação busca solucionar o problema da fragmentação, reorganizando os arquivos no disco de maneira que só exista um único segmento de blocos. A defragmentação é lenta e deve ser realizada periodicamente.

Exercícios: Defina alocação contígua. Cite dois problemas da Alocação contígua. Defina First-fit, Best-fit e Worst-fit.

   ALOCAÇÃO NÃO CONTÍGUA Neste esquema, cada bloco do arquivo pode estar armazenado num setor distinto da unidade de disco, de forma que o armazenamento físico não corresponde à organização lógica do arquivo. A paginação permite que o programa possa ser espalhado por áreas não contíguas de memória. Com isso, o espaço de endereçamento lógico de um processo é dividido em páginas lógicas de tamanho fixo e a memória física é dividida em páginas com tamanho fixo, com tamanho igual ao da página lógica. Nisso, o programa é carregado página a página, cada página lógica ocupa uma página física e as páginas físicas não são necessariamente contíguas. Segmentação é uma técnica de gerência de memória onde programas são divididos em segmentos de tamanhos variados cada um com seu próprio espaço de endereçamento. A principal diferença entre a paginação e a segmentação é a alocação da memória de maneira não fixa, a alocação depende da lógica do programa.

Exercícios: Como são armazenados os dados no sistema de alocação não contígua. O que é segmentação? Como é o nome do recurso que permite que o programa possa ser espalhado por áreas não contíguas de memória?

Memória Virtual É a execução de um processo sem que ele esteja completamente na memória, permitindo alocar mais memória do que o tamanho da  memória física. Isso mantem em memória apenas os segmentos/páginas necessários. Ex: "Usuario: Memória contínua e inacabável SO + Hardware: Mapeamento do endereço virtual  para o endereço físico".

Exercícios: O que é memória virtual.

Sistemas de arquivos O gerenciador de arquivos é uma função que facilita muito a vida do usuário, por permite navegar entre diretórios, criar pastar, apagar, modificar. Como na imagem acima.

Exercícios de sistema de arquivos Defina o sistema de arquivos.