Gerenciamento de Memória: Overlays, Particionamento e Paginação
Resumo
O texto apresenta técnicas de gerenciamento de memória principal: sobreposições (overlays), particionamento fixo e dinâmico, algoritmos de alocação First Fit, Best Fit e Worst Fit, e paginação. O estudante verá os problemas de fragmentação interna e externa e como a paginação os reduz.
Pontos-chave
- Overlays permitem estender a memória principal, mas exigem planejamento manual complexo.
- No particionamento fixo, as partições têm tamanhos pré-definidos que não mudam em tempo de execução.
- No particionamento dinâmico, cada processo recebe uma partição do tamanho exato solicitado, eliminando o desperdício de memória interna.
- First Fit usa a primeira partição livre suficiente; Best Fit usa a que deixa a menor sobra; Worst Fit usa a maior partição disponível.
- Na paginação, o processo é dividido em páginas e a memória em quadros de mesmo tamanho, reduzindo a fragmentação.
- Cada processo possui sua própria tabela de páginas (TP), que mapeia páginas em quadros.
Sobreposições (Overlays)
As sobreposições permitem que os programadores ‘estendam’ a memória principal. Contudo, a sobreposição manual exige planejamento cuidadoso e demorado, e o programador muitas vezes precisa conhecer detalhadamente a organização da memória do sistema. Um programa cuja sobreposição é complexa pode ser difícil de modificar.
Particionamento Fixo
Permite que a memória contenha mais do que um processo por vez, desde que cada um na sua partição. O número de partições determina o número de processos no sistema e estes não podem ser realocados. Essas partições fixas possuem tamanhos pré-definidos que não podem ser alterados dinamicamente (em tempo de execução). Mudanças de tamanho só são possíveis reiniciando todo o sistema, o que se torna um problema.
Particionamento Dinâmico
Os processos ainda devem ser alocados de forma contígua (não pode subdividi-los). Cada processo recebe uma partição do exato tamanho que solicitou no momento da carga para processamento. Isto foi uma grande evolução comparada às partições fixas, porque não há desperdício de memória, elimina-se a fragmentação interna (organiza a memória em partições fixas com tamanhos variados ou iguais).
First Fit
Busca pela primeira partição livre com espaço suficiente para o processo que fez a requisição. Não leva em conta quanto espaço de sobra essa divisão irá criar, nem se isso significará um desperdício. Bom desempenho, baixa eficiência.
Best Fit
Busca pela partição cuja sobra de memória será a menor, isso resulta em mais espaço para outros processos. Desempenho baixo, boa eficiência.
Worst Fit
Busca em todas as partições e seleciona aquela imediatamente maior, mais custoso, maior grau de fragmentação externa.
Paginação
Problemas tanto em particionamento fixo quanto dinâmico:
Fixo – fragmentação interna
Dinâmico – fragmentação externa e realocação dinâmica
Solução: Processo é dividido em páginas (blocos de processos)
MP é dividida em quadros de mesmo tamanho
Páginas/quadros são de pequeno tamanho (isto é, 1K):
Fragmentação interna pequena
Elimina fragmentação externa
SO mantém uma tabela de páginas por processo. Cada processo tem sua tabela de páginas (TP)
Processo não precisa estar completamente na MP
Processo não precisa ocupar área contígua em memória
Endereços são gerados dinamicamente em tempo de execução
TP: mapeamento página x quadro
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PDF Word HTMLPerguntas frequentes
Qual a diferença entre particionamento fixo e dinâmico?
No particionamento fixo, as partições têm tamanhos pré-definidos que não mudam durante a execução. No dinâmico, cada processo recebe uma partição do tamanho exato que solicitou no momento da carga.
O que é a tabela de páginas?
É a estrutura mantida pelo sistema operacional, uma para cada processo, que faz o mapeamento entre páginas e quadros da memória principal.
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