Memória Principal

Memória Principal

1. Antecedentes

   • Fluxo de endereços
     • Unidade de memória vê apenas um fluxo de endereços de memória
   • Hardware básico
     • MP e registradores são os únicos armazenamentos acessíveis diretamente
     • Dados devem estar na MP antes de serem lidos pela CPU.
     • Proteção de Memória
       • Uso de registradores de base e limite
         • Limitar acessos fora da região permitida
   • Vinculação de Endereços
     • Processo pode ser movimentado entre o disco e a memória durante sua execução
     • Modos de Associação
       • Tempo de Compilação
         • Endereços fixos durante a compilação
       • Tempo de Carga
         • Código relocável ajustado durante a execução
       • Tempo de Execução
         • Associação flexível suportada pelo hardware (comum em SOs modernos)
   • Espaço de Endereçamento Lógico vs. Físico
     • Lógico/Virtual
       • Gerado pela CPU
     • Físico
       • Endereço visto pela unidade de memória
     • Unidade de Gerenciamento de Memória (MMU)
       • Converte endereços lógicos em físicos
       • Usa registradores de relocação para ajustar endereços dinâmicos
   • Carga Dinâmica
     • Execução Parcial de Programas
       • Rotinas são carregadas na memória apenas quando chamadas
       • Melhor utilização de memória
     • Processo de Carga
       • Verificação e carregamento da rotina pelo carregador de vinculação relocável
   • Vinculação Dinâmica e Bibliotecas Compartilhadas
     • Vinculação adiada até a execução
     • Usa stub para localizar e substituir a rotina na memória
     • Correções rápidas e fácil manutenção

2. Swapping (“Permuta entre processos”)

   • Permuta-Padrão
     • Transferência de processos entre a MP e uma Secundaria
     • Tempo de transferencia é proporcional a quantidade de mem. trocada
     • Não é usada em SO's modernos
     • Escalonador chama o despachante
       • Checa se o processo está na memória principal e se não:
         • Remove (swap out) outro processo da memória
         • Insere (swap in) o processo requerido
         • Recarrega registradores e transfere controle
   • Permuta em Sistemas Móveis
     • Não suportam permuta de processos
       • Limitações nos Dispositivos Móveis
     • No IOS
       • Solicita que apps liberem voluntariamente memória
       • Dados somente leitura são removidos e recarregados se necessário
       • Aplicações que não liberam memória suficiente são encerradas
     • No Andriod
       • Pode encerrar processos para liberar memória
       • Antes de encerrar, salva o estado da aplicação na memória flash para reinício rápido

3. Alocação de Memória Contígua

   • Implementada nos primeiros SO's e nos monoprogramáveis
   • Dividido em duas partições
     • SO residente
       • Localizado na memória baixa
       • Tem vetor de interrupção
     • Processos do usuário
       • Localizados na memória alta
   • Registradores de relocação evitam acessos indevidos
     • Registrador de base
       • Menor endereço físico
     • MMU
     • Registrador de Limite
       • Intervalo de endereços lógicos
   • Alocação em múltiplas partições
     • Buracos
       • Processos de alocação ocupam buracos grandes o suficiente para acomodá-los
       • Blocos de memória disponíveis
     • SO mantem informações sobre?
       • Partições alocadas
       • Partições livres (buracos)
   • Estratégias de Alocação
     • First-fit
       • Primeiro que servir
     • Best-fit
       • Menor que servir
     • Worst-fit
       • Maior que servir
       • Pior em velocidade e utilização
   • Fragmentação
     • Externa
       • Tem espaço suficiente, mas não contíguo
       • Soluções
         • Junta memória livre em um único bloco (Compactação)
           • Exige relocação dinâmica
         • Espaço de endereços não-contíguos
           • Técnicas
             • Paginação
             • Segmentação
     • Interna
       • Memória alocada é um pouco maior que a requisitada