Sistemas Operacionais - Substituição de Páginas PDF

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Resumo do conteúdo de Substituição de Páginas...

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->Fragmentação interna: Programas não ocupam totalmente o espaço a eles reservado -> Fragmentação externa: Pequenos fragmentos de memória livre entre o espaço utilizado por diferentes processos. SUBSTITUIÇÃO DE PÁGINA Quando ocorre um Page Fault, o Sistema Operacional deve escolher que página deve remover para abrir espaço em memória. Se a página foi alterada(bit Modifed setado) é preciso salvá-la no disco. Senão, basta sobrescrevê-la. Escolher uma página pouco usada para remover ALGORIMTOS DE SUBSTITUIÇÃO Algoritmo Ótimo: -> Retirar da memória a página que menos tem chance de ser referenciada. -> Deve ser implementado pela Mãe Diná -> Precisa prever o futuro NRU(Not Recently Used) -> Remove um apágina "não usada recentemente" ->Na maioria dos computadores com memória virtual, as entradas na tabela de página tem 2 bits de status: Reference Bit(R) e Modified bit(M) ->Quando é iniciado, os bits R e M das páginas são zerados ->Bits são sempre alterados quando a página é referenciada/modificada ->Periodicamente o bit R é zerada ->Quando acontece um Page fault, o Sistema Operacional inspeciona todas as páginas que encontram-se na memória e as separa em categorias: - Não referenciada e não modificada - Não referenciada e modificada - Referenciada e não modificada - Referenciada e modificada. É removido uma das páginas da classe mais baixa não vazia. FIFO(First in Fist Out) ->Página mais velha é candidata em potencial ->Mantém uma lista encadeada de páginas ordenada pela chegada das páginas em memória -> Quando ocorre um Page Fault, a página no início da lista(que é a mais antiga) é escolhida para a troca. -> Porém a página mais antiga pode ser muito usada, por isso não é empregado SC (Segunda Chance) -> Tenta melhorar o FIFO. -> Cada página tem um bit R (referenciada) -> ANtes de remover a página mais antiga, seu bit R é verificado. - Se R=0 a página é substituida - Se R=1, aa página vai para o fim da fila, como se houvesse sido carregada agora e seu bit é setado para 0. RELÓGIO

-> Ponteiro aponta sempre pra página mais antiga. Semelhanta ao seegunda chance LRU (Leas Recently Used) -> Assume que as páginas usadas recentemente voltarão a ser usadas me breve. Substitui páginas que estão há mais tempo sem uso. -> Para implementá-lo corretamente, deve manter lista encadeada de todas as páginas que estão na memória(custoso). - Páginas usadas mais recentemente vão para o início da lista e a lista é reordenada a cada referência de memória. ->Solução simples: manter uma idade para cada página - Usar um contador C que é incrementado a cada vez que a página for recerenciada. Quando precisar, substitui a página com menor valor do contador LRU Usando matrizes -> Hardware especial que mantém uma matriz n x n, onde n é o número de molduras -> Inicialmente todos os bits da matriz são 0 -> Sempre que a moldura k é referenciada, o hardware seta todos os bits da linha k para 1, e depois zera todos os bits da coluna k para 0. -> Deste modo, a qualquer instante a linha com o menor valor binário é a menos recentemente usada. Aproximando LRU em Software - NFU(NOt Frequently Used) -> Para cada página existe um contador - Iniciado com zero e incrementado a cada referência da página - Página com o menor valor do contador é candidata a troca -> Pode retirar páginas que estão sendo referenciadas com frequência Aproximando LRU em Software - Aging -> Além de saber quantas vezes a página foi referenciada, também controla quando ela foi referenciada -> Geralmente, 8 bits são suficientes para o controle se as interrupções do relógio ocorrem a cada 20ms...