Gerenciamento de Memória e Arquivos em S.O.

Gerenciamento de Memória

Gerenciamento de memória: Elementos de hardware que compõem a memória de um S.O. e os mecanismos implementados ou controlados pelo sistema operacional.

Gerenciamento de Arquivos

Gerenciamento de arquivos: Trata da noção de arquivos, da forma como o gerenciamento de arquivos é feito, suas principais características e as técnicas no armazenamento de arquivos em dispositivos organizados na forma de pastas e diretórios.

• Conceito de arquivo: É um conjunto de dados armazenado em um dispositivo não volátil.
• Sistema de arquivos: É a forma com que os arquivos estão organizados em diretórios e pastas, em termos físicos e lógicos. Exemplos: NTFS, FAT, HPFS, FPS, EXT.
• Atributos: Nome, tipo, tamanho, data, proprietário, permissões de acesso e localização.
• Operações: Leitura, criação, escrita, abertura, fechar, remover e alterar atributos.
• Formas de acesso: Sequencial, Dinâmica (Acesso direto) e Acesso indexado.
• Controle de acesso: Associação de proprietário e permissão de acesso.
• Compartilhamento de arquivos: Travas em arquivos (obrigatórias, recomendadas, exclusivas e compartilhadas).

Memória Virtual e Eficiência

Memória Virtual: É a utilização de qualquer outro dispositivo de armazenamento, especialmente os não voláteis, para serem extensões da RAM. Esses métodos sempre devem ser transparentes ao usuário. O mecanismo básico é o uso do swapping, mas ainda se aplica o uso do paging, embora seu uso seja muito menor.

Eficiência de uso: Um acesso ao disco é 10⁵ vezes mais lento que um acesso à RAM. Pode ocorrer o fenômeno de falta de páginas no HD, que depende de vários fatores: tamanho da RAM, comportamento dos processos e escolha de páginas que serão removidas.

Semântica e Arquitetura

Semântica de acesso aos arquivos: Semântica Unix, Semântica de Sessão e Semântica Imutável.

Fundamento básico da MMU: Processador → MMU → Barramento de dados → Barramento de endereços → Memória.

Modelo de Memória de Processos

Cada processo é visto pelo S.O. como uma memória isolada (exclusiva). Essa área para cada processo é dividida em TXT e DATA, organizadas da seguinte forma:

• Text: Código principal, funções e bibliotecas estáticas.
• Data: Variáveis globais, variáveis locais estáticas e buffers internos.
• Heap: Variáveis dinâmicas (área não alocada).
• Stack: Endereços de retorno de chamadas, parâmetros de funções e variáveis locais das funções.

Localidade e Fragmentação

Localidade de referências: É a propriedade de um processo ou sistema sempre acessar uma mesma área de memória (temporal, espacial ou sequencial).

Fragmentação: Ocorre quando um processo ou sistema utiliza diferentes áreas da memória, tornando os métodos de busca, recuperação ou de gravação de dados ineficientes.