Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 1

Sistemas OperacionaisSistemas Operacionais

Prof. Sérgio FernandoProf. Sérgio Fernando

Adaptado do livro: Arquitetura de Sistemas Operacionais (Francis Berenger Adaptado do livro: Arquitetura de Sistemas Operacionais (Francis Berenger Machado e Luiz Paulo Maia)Machado e Luiz Paulo Maia)

Parte 7Parte 7Gerência de MemóriaGerência de Memória

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 2

Sumário

• Introdução• Funções básicas• Alocação contígua simples• Técnica de overlay• Alocação Particionada

– Alocação Particionada Estática – Alocação Particionada Dinâmica – Estratégias de Alocação de Partição

• Swapping

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 3

Funções Básicas

• Manter o maior número de processos na memória

• Maximizar o compartilhamento da UCP e demais recursos

• Swapping• Execução de programas maiores que

memória disponível• Proteção• Compartilhamento

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 4

Alocação Contígua Simples

M em ór ia Pr in cip a l

Sistem aO peracion a l

Á rea p a rap rog ram a

• Alocação Contígua Simples

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 5

Alocação Contígua Simples

• Proteção

M em ór ia Pr in cip a l

Reg istrad o rSistem a

O peracion a l

Á rea p a rap rog ram a

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 6

Alocação Contígua Simples

• Subutilização da memória

M em ór ia Pr in cip a l

Sistem aO peracion a l

Program ad o u su á r io

Á rea l ivre

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 7Arq

uite

tura

de

Sis

tem

as O

pera

cion

ais

– M

acha

do/M

aia

Técnica de Overlay

M em ória Pr in cip a l

C ad astra m en to

Im pressão

Sistem a O p eracion a l2 Kb

3 Kb

4 Kb

4 Kb

2 Kb

2 Kb1 Kb

M ódu lo p rincip a l

Á rea d e ove rlay

Á rea l ivre

Á rea n ãou til izada

• Técnica de Overlay

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 8Arq

uite

tura

de

Sis

tem

as O

pera

cion

ais

– M

acha

do/M

aia

Alocação Particionada Estática

• Alocação Particionada Estática

M em ória Pr in cipa l

Sistem a O p eracion a l

2 Kb

5 Kb

8 Kb

Pa rtiçã o 1Pa rtiçã o

Tab ela de pa rtiçõ es

Tam a nh o

1 2 Kb

2 5 Kb

3 8 Kb

Pa rtiçã o 2

Pa rtiçã o 3Program as a serem executado s:

AE

3 Kb

D

6 Kb

C

1 Kb

B

4 Kb 2 Kb

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 9

Alocação Particionada Estática

• Alocação Particionada Estática AbsolutaM em ória Prin cip a l

Sistem a O p eracion a l

2 Kb

5 Kb

8 Kb

Pa rtiçã o 1

Pa rtiçã o 2

Pa rtiçã o 3

A

B

D

C

E

3 Kb

6 Kb

1 Kb

4 Kb

2 Kb

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 10

Alocação Particionada Estática

• Alocação Particionada Estática Relocável M em ória Prin cip a l

Sistem a O p eracion a l

2 Kb

5 Kb

8 Kb

Program a C

Program a A

Program a B

ED

6 Kb 3 Kb

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 11

Alocação Particionada Estática

• Tabela de Alocação de Partições

M em ória Pr in cipa l

Sistem a O p eracion a l

1

2

3

Program a C

Á rea l ivre

Program a B

Pa rtiçã o Tam a nh o Livre

1 2 Kb N ão

2 5 Kb Sim

3 8 Kb N ão

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 12

Alocação Particionada Estática

• Proteção

M em ória Pr in cip a l

Sistem a O p eracion a l En dereço in icia l

En dereço fin a l

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 13

Alocação Particionada Estática

• Fragmentação Interna

M em ória Pr in cip a l

Sistem a O p eracion a l

1 Kb

3 Kb

5 Kb

Program a C

Program a A

Program a E

BD

6 Kb 4 Kb

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 14

Alocação Particionada Dinâmica

M em ória Pr in cipa lM em ór ia Pr in cipa l

Sistem a O p era cio n a lSistem a O p era cio n a l

4 Kb

1 Kb

3 Kb

5 Kb

2 Kb

15 K b

Program a C

Program a B

Program a A

Program a EBA

2 Kb

E

3 Kb

C

1 Kb 4 Kb

• Alocação Particionada Dinâmica

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 15

Alocação Particionada Dinâmica

• Fragmentação ExternaM em ória Prin cip a l

Sistem a O p eracion a l

4 Kb

3 Kb

5 Kb

Program a C

Program a A

D

6 Kb

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 16

Alocação Particionada Dinâmica

• Solução para a Fragmentação Externa

M em ória Pr in cipa lM em ór ia Pr in cipa l

Sistem a O p eracion a lSistem a O p eracion a l

8 Kb

4 Kb

3 Kb

5 Kb5 Kb

Program a C

Program a AProgram a A

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 17

Alocação Particionada Dinâmica

• Solução para a Fragmentação Externa

M em ória Pr in cip a lM em ór ia Pr in cip a l

Sistem a O p eracion a l

Relo caçã o

Sistem a O p eracion a l

4 Kb

3 Kb

12 K b

5 Kb

Program a C

Program a C

Program a A

Program a A

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 18

Estratégias de Alocação

• Lista de Áreas Livres

M em ória Pr in cip a l

Sistem a O p eracion a l

4 Kb

3 Kb

5 Kb

Program a C

Program a A

Á rea s l ivresÁ rea l ivre 1

Á rea l ivre 2

Á rea l ivre 3

Tam a nh o

1 4 Kb

2 5 Kb

3 3 Kb

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 19

Estratégias de Alocação

• Best-fit

M em ória Pr in cipa l

Sistem a O p eracion a l

4 Kb

3 Kb

5 Kb

Program a C

Program a A

F

1 Kb

Sistem a O p eracion a l

2 Kb

Program a C

Program a F

Program a A

Á rea l ivre

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 20

Estratégias de Alocação

• Worst-fit

M em ória Pr in cipa l

Sistem a O p eracion a l

4 Kb

3 Kb

5 Kb

Program a C

Program a A

F

1 Kb

Sistem a O p eracion a l

4 Kb

Program a C

Program a A

Á rea l ivre

Program a F(b ) W orst- fi t

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 21

Estratégias de Alocação

• First-fitM em ór ia Pr in cipa l

Sistem a O p eracion a l

4 Kb

3 Kb

5 Kb

Program a C

Program a A

F

1 Kb

Sistem a O p era cio na l

3 Kb

Pro gram a C

Pro gram a A

Á rea livre

Pro gram a F

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 22

Swapping

M em ória Pr in cip a l

M em ór ia Pr in cip a l

Sistem aO peracion a l

Sistem aO peracion a l

Program a A

Program a A

Program a G

Á rea LivreSw ap in

Sw ap ou t

A rq u ivod e Sw ap

Program a E

Program a E

Program a B

Program a H

H

B

B

• Swapping

Sis

tem

as

Opera

cionais

– S

érg

io F

ern

ando

Parte 7 – Gerência de Memória 23

Swapping

• Relocação Dinâmica

En dereço dem em ória

En dereço in cia ld a p a rtição

Reg istrad o r d e Relocaçã o Instru çã o

En dereçoC ód ig o d eop eraçã o