Sistemas Computacionais - Técnica de memória virtual: paginação e segmentação

Summary

This video script from a computer systems lecture delves into virtual memory techniques, specifically paging and segmentation. It discusses the role of the operating system in managing resources and controlling process execution, emphasizing the importance of memory management. The lecture explains how paging breaks programs into fixed-size pages and uses page tables for virtual to physical address translation. It also touches on segmentation, which allows variable-sized memory blocks, and introduces concepts like page tables, page frames, and Translation Lookaside Buffers (TLBs) to optimize memory access. The script concludes with an overview of memory integration and the challenges of internal and external fragmentation.

Takeaways

• 📘 The lecture introduces the concepts of memory virtualization techniques, specifically paging and segmentation, which are essential for managing system resources in operating systems.
• 🔍 Paging is a technique that breaks down the process into fixed-size pages, allowing for efficient memory management and access, with a typical page size being 4KB.
• 📚 Segmentation allows for breaking down the process into variable-sized segments, offering flexibility and the ability to define characteristics such as protection and access rights for each segment.
• 🗺️ The script explains the role of the page table in mapping virtual pages to physical frames in memory, which is crucial for the translation of virtual addresses to physical addresses.
• 👀 The importance of the Translation Lookaside Buffer (TLB) is highlighted as a hardware cache for the page table, which speeds up the address translation process by storing frequently used pages.
• 🔄 The concept of page replacement policies is discussed, such as Least Recently Used (LRU), which decides which pages to remove from memory when it is full.
• 🚫 The script touches on the issue of page faults, which occur when a requested page is not in memory and must be loaded from disk, causing a delay.
• 🔑 The role of bits in the virtual address, such as the presence bit, protection bit, modification bit, reference bit, and cache bit, is explained to show how they contribute to memory access control.
• 🔍 The difference between internal fragmentation, which occurs within a page, and external fragmentation, which is the sum of all internal fragmentations, is clarified.
• 💾 The script mentions the concept of demand paging, where pages are only loaded into memory when they are referenced, and anticipatory paging, which preloads pages to reduce page faults.
• 🛠️ The lecture concludes with an overview of how operating systems integrate different types of memory, such as registers, cache, main memory, and disk, to provide a seamless and efficient memory management system for applications.

Q & A

What are the two main objectives of an operating system as discussed in the script?

The two main objectives of an operating system are to provide an interface for users to work with applications and to manage resources and control the execution of processes by the CPU.

What is the concept of memory virtualization and why is it important?

Memory virtualization is a technique that integrates disk memory (secondary memory) with primary memory to increase capacity without significantly affecting access time. It is important for managing memory resources efficiently and providing the illusion of a larger memory space to the programs.

What are the two techniques of memory virtualization mentioned in the script?

The two techniques of memory virtualization mentioned are paging and segmentation.

How does paging break down the size of a process in memory?

Paging breaks down the process into fixed-size blocks called pages. These pages are then managed by the system to optimize memory usage and access.

What is the significance of a page table in the context of paging?

A page table is a data structure used to map virtual pages stored on disk to frames in physical memory (RAM). It is crucial for translating virtual addresses to physical addresses, facilitating the retrieval of data from the correct location in memory.

What is the impact of page size on memory management?

The size of pages affects memory management in terms of control and mapping. Smaller pages require more careful address control and can lead to more mapping information and potential fragmentation, while larger pages might cause less waste but could lead to increased page contention for physical memory.

What is the concept of segmentation in memory virtualization?

Segmentation is a memory virtualization technique that breaks down memory into variable-sized blocks called segments, allowing for the definition of different data types and characteristics such as protection and access rights for each segment.

What is a page fault and why does it occur?

A page fault, also known as a demand paging, occurs when a requested page is not loaded in the primary memory. It results in an exception being generated by the system, which then loads the necessary page from the disk to the memory.

What is the role of the Translation Lookaside Buffer (TLB) in memory management?

The TLB is a hardware cache that stores the most frequently used page mappings, reducing the need to access the page table in memory for each address translation. It speeds up the process of converting virtual addresses to physical addresses.

What is the purpose of memory defragmentation and how does it relate to paging?

Memory defragmentation is the process of reorganizing memory to reduce internal fragmentation, which occurs when memory is used and leaves small, unusable spaces. It is related to paging as smaller pages can cause less waste and fragmentation, making defragmentation less necessary.

How does the operating system handle the integration of different memory types?

The operating system abstracts the concept of integrated memory by automatically managing different memory types, such as CPU registers, primary memory, and cache, to create the illusion of a large, fast, non-volatile memory for the user or programmer.

Outlines

00:00

📚 Introduction to Memory Management Techniques

This paragraph introduces the topic of memory management in computer systems, focusing on the concepts of paging and segmentation. The lecturer explains the objectives of an operating system, which include providing an interface for applications and managing resources, particularly CPU execution control. The importance of memory in this context is highlighted, with the aim of integrating disk memory into the system's memory hierarchy without significantly affecting access times. The paragraph sets the stage for a detailed discussion on paging and segmentation techniques in subsequent parts of the lecture.

05:04

🔍 Deep Dive into Paging and Segmentation

The second paragraph delves into the specifics of paging and segmentation as memory virtualization techniques. Paging is described as a method of breaking down programs into fixed-size blocks called pages, which are then mapped to frames in physical memory using a page table. The concept of a page table, which maps virtual pages to physical frames, is introduced. The paragraph also touches on the implications of page size on address translation and memory management, including the trade-offs between smaller and larger page sizes on performance and memory utilization.

10:04

🖥️ Paging Mechanism and Address Translation

This section provides an in-depth explanation of the paging mechanism, including how virtual addresses are translated into physical addresses using page tables. The structure of a virtual address, composed of a validity bit, protection bits, and a displacement, is discussed. The importance of the Translation Lookaside Buffer (TLB) is highlighted as a cache for the page table to speed up address translation. The paragraph also covers page faults and the process of handling them, including the use of demand paging and anticipatory paging to manage memory efficiently.

15:04

🔄 Address Translation and Memory Fragmentation

The fourth paragraph continues the discussion on address translation and introduces the concept of memory fragmentation. It explains how paging can lead to internal fragmentation and discusses the strategies to minimize it, such as using smaller page sizes. The paragraph also explores the trade-offs between the ease of page table lookup and the potential for greater waste with larger pages. Additionally, it touches on external fragmentation and the role of memory defragmentation tools in managing memory more effectively.

20:06

🗂️ Segmentation and Combined Memory Management

This paragraph introduces segmentation as an alternative to paging, allowing for variable-sized memory blocks known as segments. It discusses the advantages of segmentation, such as the ability to define protection and access characteristics for each segment. The paragraph also addresses the challenges of implementing segmentation due to its non-transparent nature for programming. Furthermore, it explores the common practice of combining paging with segmentation in modern operating systems to leverage the benefits of both techniques.

25:07

🛠️ Advanced Memory Management Concepts

The sixth paragraph wraps up the lecture by summarizing the key concepts discussed and emphasizing the importance of advanced memory management techniques. It touches on the use of the TLB for efficient address translation and the strategies for storing page tables, such as in memory or registers. The paragraph also discusses the challenges of managing memory in a multi-process environment and the role of the operating system in creating an abstraction layer that seamlessly integrates different memory types, aiming to provide the fastest possible access to non-volatile storage with large capacity.

📚 Conclusion and Further Reading

In the final paragraph, the lecturer concludes the week's lessons on operating systems, specifically focusing on memory management. The paragraph provides recommendations for further reading, including books by Delgado, Tannenbaum, and others, which cover the topics discussed in the lecture in more detail. The lecturer expresses hope that the students have benefited from the comprehensive review of memory management techniques and encourages them to continue exploring the subject.

Keywords

💡Memory Virtualization

Memory virtualization is the technique of abstracting memory resources to make them appear larger and more flexible than they actually are. In the context of the video, it is a method to manage the computer's memory more efficiently, allowing for a larger address space than the physical memory can support. The script discusses two techniques of memory virtualization: paging and segmentation.

💡Paging

Paging is a memory management technique that divides the computer's memory into fixed-size blocks called pages. The script explains that paging breaks down the process into pages that are of a uniform size, allowing for efficient memory allocation and retrieval. It is used to manage the virtual memory by mapping virtual addresses to physical addresses.

💡Segmentation

Segmentation is another memory virtualization technique that differs from paging by allowing variable-sized blocks of memory called segments. The script mentions segmentation as a method that provides more flexibility in defining memory blocks, which can have different attributes and access protections, making it suitable for different program requirements.

💡Page Frame

A page frame is the physical memory block that corresponds to a page in virtual memory. The script uses the term to illustrate the concept of mapping virtual pages to physical frames in RAM, which is a fundamental part of the paging technique for memory management.

💡Page Table

A page table is a data structure used to map virtual pages to their corresponding page frames in physical memory. The script describes the role of the page table in the paging technique, which is essential for the translation of virtual addresses to physical addresses within the computer's memory system.

💡Translation Lookaside Buffer (TLB)

The TLB is a hardware cache used to store the most recently or frequently used page table entries. The script explains that the TLB helps to speed up the address translation process by providing quick access to the mapping information, reducing the need to access the main memory for every address translation.

💡Page Fault

A page fault, also mentioned as a 'page miss' in the script, occurs when a requested page is not found in the physical memory. The system then needs to load the page from secondary storage, such as a hard disk, which can cause a delay. The script discusses page faults in the context of demand paging and how they affect system performance.

💡Demand Paging

Demand paging is a technique where pages are only loaded into physical memory when they are needed. The script explains that this approach can improve memory usage efficiency by loading only the necessary pages, thus avoiding the waste of memory space.

💡Internal Fragmentation

Internal fragmentation occurs when allocated memory blocks have unused spaces within them. The script mentions internal fragmentation in the context of paging, where fixed-size pages may not perfectly fit the memory requirements of a program, leading to some space within a page being unused.

💡External Fragmentation

External fragmentation is the result of memory being divided into non-contiguous blocks over time, leading to gaps between used memory areas. The script briefly touches on external fragmentation as a memory management issue that can be addressed by memory compaction or other techniques.

💡Memory Hierarchy

The memory hierarchy refers to the organization of a computer's memory resources in a hierarchy from fastest and most expensive to slowest and least expensive. The script discusses how memory virtualization techniques, such as paging and segmentation, fit into this hierarchy and contribute to the efficient use of memory resources.

Highlights

Introduction to week 3's lecture on computer systems, focusing on memory virtualization techniques.

Explanation of the two main objectives of an operating system: interface and resource management.

Discussion on how memory virtualization techniques like paging and segmentation can increase memory capacity.

Detailed explanation of the concept of paging, where processes are broken down into fixed-size pages.

The importance of the page table in mapping virtual pages to physical frames in RAM.

Impact of page size on address translation control and mapping costs.

Introduction to segmentation, an alternative memory virtualization technique using variable-sized blocks.

Comparison between the fixed-size nature of pages in paging and the variable-sized nature of segments in segmentation.

The role of the Translation Lookaside Buffer (TLB) in speeding up address translation.

Description of how the TLB reduces the need for memory accesses, thus improving performance.

Explanation of page faults and the system's response to handle them.

Discussion on the concept of internal fragmentation and its relation to page size.

Overview of the segmentation technique, its advantages, and how it allows for variable-sized memory blocks.

Mention of combining paging with segmentation as a common practice in operating systems.

The challenge of storing page tables and the role of the TLB in addressing this.

Description of the algorithm for translating virtual addresses to physical addresses using the TLB.

Discussion on the policy of page replacement when the physical memory is full.

Conclusion of the lecture with a summary of the importance of memory management in operating systems.

Recommendation of further reading materials for a deeper understanding of operating systems and memory management.

Transcripts

E aí

[Música]

o Olá alunos bem-vindos a mais uma aula

de sistemas computacionais semana 3 a

última aula dessa semana tá bom Espero

que vocês aproveitem aí o que a gente

vai conversar bom pessoal nessa aula nós

vamos falar de duas técnicas de memória

virtual que é paginação e segmentação na

primeira aula desta semana nós falamos

sobre o sistema operacional e definimos

que esse sistema ele tem dois principais

objetivos um deles é fazer uma interface

sobre o hard para a gente trabalhar com

os nossos aplicativos os Nossos

programas e outro é o gerenciamento de

recursos e controle de execução aí de

processos pela CPU né a gente falou

primeiramente o escalonamento desse

processo né E aí depois a gente seria o

como a memória entra nessa questão né e

uma maneira de trabalhar com essa

memória tendo mais capacidade né é

agregar nessa hierarquia de memórias

a memória de disco a nossa memória

secundária então a técnica ela tenta

fazer essa agregação né de uma maneira

aí que o tempo de acesso não seja muito

diferente de um acesso a memória

principal dentro da da questão de

memória virtual a gente vai falar hoje

das técnicas de paginação e técnica de

segmentação sobre a paginação né

paginação na verdade ela quebra o

tamanho do processo né aquele processo

lá que a gente falou nas aulas passadas

né que estão os Nossos programas é a

ideia de pegar os Nossos programas e

quebrar esses programas né em processos

esse processo vão ser rodados na CPU

então a paginação ela quebra esses

processos esses programas em páginas que

são de tamanhos fixos mais ou menos

naquele exemplo que eu usei da aula

passada de 4 Canais

e o endereço amento virtual é dividido

no que a gente chama de páginas virtuais

né e o legal dessas páginas aquelas não

tem aí tipo se dados diferentes né na

mesma página então a página aqui ela

desempenha um papel semelhante ao bloco

nas creches né como se fosse páginas de

livros né você imagina aqui o processo

eu livro né E você tem as páginas né É

todas as páginas se você pensar numa

maneira simplificada né Elas podem ser

de tamanhos iguais né em bytes né É quer

que no espaço de endereçamento virtual

ou até mesmo do espaço físico quanto

menores forem as páginas mais cuidadoso

é o controle dos endereços né que estão

e não estão carregados em memória mas

também maior é informação necessária

para traduzir os endereços né quanto

menor for as páginas né mas endereços

mais

o tempo né Maior custo de mapeamento a

gente vai ter né E esses tempos aí eles

vão causando ao ver redes no sistema por

outro lado se você pensar em muitas é

páginas muito grandes né com grandes

capacidades é isso também pode afetar o

desempenho porque a simples falta de uma

palavra e um determinado endereço vai

obrigar a carregar toda a página que ela

pertence e aí vai aumentar concorrência

entre páginas pela utilização da memória

física que a gente tiver trabalhando o

tamanho da página a utilizar né o

tamanho da quebra aí da nossa técnica de

paginação né ele Depende de vários

fatores né também Incluindo aí o tamanho

dos espaços que a gente vai ter para

fazer endereçamento os tipos de

programas que a gente vai estar

trabalhando né então o tamanho típico é

esse que a gente colocou

em 4K bike a segmentação é uma outra

técnica de de memória virtual que Ela

utiliza a quebra das páginas em blocos

de tamanhos variáveis / tipo então aí

cada segmento acaba tendo um tipo de dar

bom então falando mais um pouquinho né

conceitos da paginação né a página é

humanidade Então nesse caso de tamanho

fixo a gente vai usar o tamanho de 4

cabaites aí como o tamanho típico né que

tá lá no nosso dispositivo de

armazenamento secundário no nosso disco

né na nossa hd-a e a gente chama de

página o que fica do lado do disco e

freio o que fica do lado da memória RAM

então nós temos lá no disco secundário

as páginas que correspondem a frame sair

na memória RAM né além desses dois

conceitos de páginas Extremis nós temos

o conceito de tabela de página e aí a

gente vai ver no próximo de slides que

são estruturas de dados para mapear uma

página que tá no disco no frame que tá

na memória RAM então cada processo aí

lembra voltando os processos são os

programas aí que são escalonados para

a cada processo acaba tendo uma tabela

né a sua tabela de páginas Então nesse

slide né você vai ver aí do lado direito

né É até estranho né ou moldura de

página né como foi traduzido ela fica na

memória RAM né E ela é que é o

endereçamento físico a tabela do lado

esquerdo é a tabela de páginas virtuais

indisco assim uma página aí como a gente

tá usando no Exemplo né virtual a

primeira delas aí é de 0 a cá né E fica

na terceira posição da memória RAM né Se

vocês estão vendo lá tem 12 nessa

unidade é e esse 2 corresponde né a

posição dela lá no nosso lado físico né

na nossa memória RAM então aqui é 0 1 e

2 Então ela tem essa certa aí tá

mostrando um mapeamento no terceiro

endereço aí da memória RAM

a posição a página de quatro a cá ela

fica na primeira posição né então a

página é de quatro a oito cá né ela fica

esse um tá mostrando aqui a primeira

posição né que é na verdade é a segunda

começando do zero o MM que é o Memories

mais Nascimento senhor né né que era

aquele rádio que faz esse mapeamento ele

que vai fazer isso ele usa o endereço

virtual da tabela de páginas né E para

falar um pouquinho sobre esse endereço

né esse endereço virtual ele é composto

por um bit chamado the beach de

residência que ele está na memória

principal ou não isso que ele vai estar

indicando é um bit de proteção né que

para dizer o tipo de acesso que eu vou

ter se leitura escrita ou dois né ele

tem o endereço tem um bit

é de modificação que vai dizer se a

página foi modificada ou não um bit de

referência que vai indicar se a página

tá sendo referenciada o bit De Cash que

vai dizer se o sistema de Cash deve ser

habilitado né mas os principais Beats

são os Beats de validade né ver que

indica se a página virtual

correspondente está carregado na memória

é física né Aí se vê igual a um a página

Então vai estar carregada na memória e o

número é da página virtual é convertido

número da página física é que vão usar e

os 12 vídeos indicado nessa entrada aí

da tabela o número da página fixa Física

ele vai ser obtido Se você pegar

concatenar esse número ao deslocamento

dentro da página para obter aí o

endereço físico final agora se esse bit

eu usei igual a zero é esse bicho de

validade significa que a página virtual

ela não tá carregada na memória

principal né E aí a gente tem o que a

gente chama de Daisy flor quer dizer o

que é uma falha né de página né falta

página é uma falta de página então aí é

gerada uma exceção pelo sistema então

com isso Vocês conseguem ver aí o que é

cada uma linha cada uma das Linhas desta

tabela de página para ficar mais claro

né a figura ela ilustra o princípio aí

da tradução de o endereço virtual né

para o endereço físico assumindo o

espaço aí virtual de endereçamento de 32

bits né de 0 a 31 os dados nesse exemplo

eles sugerem que esse é um processador

de 32 bits né que um arquitetura de 32

bits é que é o tamanho aí do nosso

endereço né É

o barramento de endereço físico ele vai

trabalhar com 24 bits né os 12 bits

menos significativos do endereço eles

são os bicos que a gente chama de beach

deslocamento né que aí é o deslocamento

do endereço dentro da tabela o espaço de

endereçamento virtual ele tem um mega

vai né E que de páginas virtuais né se

você for pensar nesse valor é 2 elevado

a vir né enquanto espaço físico aí por

isso que a memória virtual ela acaba

sendo maior ele tem aí 4K né de páginas

físicas como a gente falou em geral uma

página tem 4K é o mecanismo de tradução

de endereço então ele vai ma pa esse

esse tamanho aí esse 1 m de páginas

virtuais em 4K de páginas físicas né

então isso é das um mega de páginas

virtuais só 4K de cada vez que vai poder

ser carregada na memória principal

é por isso que tem esse fluxo aí de sobe

página e desce página é para conseguir

aí é só ocupar um carro é quatro anos

tudo bem É no próximo slide a gente vai

falar da questão de busca né é dentro da

questão da tabela de endereço virtual a

gente tem que fazer busca desses

endereços né E aí é buscar ela pode ser

sequencial ou ela pode ser binária né aí

vocês viram aí os algoritmos de busca né

É tanta sequencial quanto a binária são

bastante lentas nela vai gerar e um

homem Red o ideal seria o endereço

virtual na tabela de página ele

funcionar como índice né E aí essa

tabela apesar de ocupar espaço a busca

seria muito mais facilitada né Outra

coisa importante da gente pensar é que a

gente tem paginação por Demanda né

O que significa a páginas ela só são

carregadas quando são referenciadas né o

programa começa a execução com nenhuma

das páginas carregadas na memória

principal assim que tiver uma falta de

página né um peixe fogo o sistema então

ele Copie as páginas necessárias né para

memória e também existem técnicas que

trabalham né com paginação antecipada E

aí essa técnica ela vai prever quais são

as próximas páginas né E aí tentar

minimizar a exceção da falta de página

né né Por exemplo após a leitura de uma

página para tratar de uma falha de

página o sistema operacional pode ler as

próximas páginas mesmo ainda não sendo

necessário né pensando em usar aquela

questão da localidade tá se um processo

então é terminado o sistema operacional

pode atrasar a liberação de paz

em casa usuário decide executar o

programa de novo é interessante você

pensar nessas duas ideias paginação

antecipada ou por Demanda para tentar

diminuir Aí esse custo Quando acontecem

a busca né tentar se adiantar um dos

problemas que ocorre nessa nessa questão

de você fragmentar dividir né em página

é a fragmentação interna né ela ocorre

quando a memória foi fragmentada

utilizada Mas ficam sobrando espaços

internos na memória né E aí volta Aquele

caso que eu citei né páginas com

tamanhos menores elas podem gerar menos

desperdício né quer dizer menos

fragmentação Point e a questão da busca

né Então você vai ter um troço E aí

nesse caso a leitura é menos difícil por

causa da busca em tabelas grandes e mais

tempo para carregar em páginas

se você tem um oposto é você pode ter

mais desperdício Mas você vai ter uma

busca mais otimizada né então é é

interessante pensar nesse pedofe quando

tiver trabalhando aí na questão da

paginação é outra que outra definição

que eu queria falar para vocês a questão

da fragmentação né a gente fica passando

aí os nossos desfragmentadores né É

porque tem fragmentação interna e outra

outro termo que a gente ouvir bastante a

questão da fragmentação externa né que

era verdade a soma de todas as

fragmentações internas A então é o

sistema tente lidar com essa questão da

fragmentação

e a outra técnica que a gente citou é a

técnica de segmentação né a segmentação

ela permite você trabalhar com blocos de

tamanhos variáveis né E que a gente vai

ver aí é a questão seguimentos né e é

principal vantagem disso é permitir você

definir características né aí você pode

definir característica de proteção

definição de acesso aos espaços né de

uma forma adaptada a cada um dos

segmentos que o programa definir enfeite

você trabalhar como na paginação com

tamanhos fixos né Porém esse mecanismo

ele não é transparente para programação

E aí acaba gerando problemas de

implementação né E aí ele acaba sendo

menos geral - genérico do que a

paginação né e também uma maneira que os

sistemas Tem trabalhado é combinar né

paginação com segmentação né

eu queria os dois né pagina se alimenta

os grandes neoci alimentação pode nada

né isso é uma coisa bastante comum hoje

nos sistemas operacionais tá é a

e em relação agora ao armazenamento

ainda de páginas na tabela de páginas né

é uma coisa a se pensar é onde armazenar

essa tabela de páginas aí que faz esse

mapeamento né Você pode ter pensar em

armazenar por exemplo na hum né na

memória principal O problema é que você

aí vai ter dois acessos para receber uma

informação um acesso para tabela de

página e outro acesso para memória né

propriamente dita E aí você tendo esses

dois acessos você gera um overhand E aí

uma ideia é que a gente vai apresentar

na aula de hoje eu usar o que a gente

chama de tlb que é uma transferir a área

de transferência né que na verdade é uma

cast de tabela de página tá é até lhe

dela acaba ficando com as páginas mais

usadas no período de tempo aí então em

vez de ir buscar na memória ele busca

primeiro na

a série B depois senão aí ele vai para a

tabela de página daí a gente tem uma

economia aí de tempo uma outra ideia de

armazenar tabela de páginas né seria nos

registradores mas a gente sabe dos

problemas aí tanto dos registradores e

dos creches né da questão do tamanho

limitado então mais comum né é usar a

tlb então pela própria definição a

intelli b translation luxside buffer é

um hardware do tipo memória associativa

que vai fazer uma espécie de Cash da

tabela de página e acaba ficando com as

páginas que estão mais usadas no período

de tela né o primeira coisa que o

sistema faz é buscar na tlb se ele não

acha natele de aí ele vai para a tabela

de página né conforme aí a gente vai ver

no algoritmo do próximas páginas né É É

e deixe tio mapeamento esteja presente

na tlb né a conversando o endereço

virtual para o endereço físico ele

consegue ser realizado aí no tempo

reduzido e tem acesso da memória né Caso

não esteja né você vai gerar o que a

gente chama de ter IBM ela quer dizer o

que é preciso você então percorrer a

tabela de páginas né Lógico acessando a

memória até você conseguir obter a

página física aí ocasião em que se

memoriza aí esse mapeamento na tlb né o

próximo acesso a esse endereço de página

ele vai ser muito mais rápido né porque

ele já está carregado ao contrário das

outras quer é que é x né É até liberar o

conjunto aí de bits né é um dicionário

que tem limites de entrada e esse

conjunto é memorizado de maneira a

fornecer o conjunto de bits de Sá

em qualquer computador suporta a esse

execução simultânea de vários processos

como a gente viu na aula passada e aí

cada um acaba usando a mesma faixa de

endereços virtuais né Cada processo tem

essa tabela de página porém até LB ela é

compartilhada por todos os processos né

Esse dicionário é esse conjunto de

informações mais utilizadas né E aí o

número de página virtual acaba no sendo

suficiente para identificar uma página

e É nesse slide vocês vão conseguir ver

né A questão da do algoritmo que Eu

mencionei para vocês né aqui a gente tem

um algoritmo chamado de com o mesmo nome

né na verdade é um fluxograma né é onde

ele mostra como o trabalho aí essa busca

né como acontece essa música Primeiro

quando precisa da página procura-se

natele B seu encontro na tlb eu coloco o

endereço Mas o deslocamento e acesso

diretamente senão eu tenho que acessar a

tabela de página adiciono o frame

correspondente no endereço e aí tem dois

tipos de falha que podem acontecer né o

que eu tinha falado para vocês né o tele

bemis esse Terry bemis ele pode ser do

tipo soft de mim que a página não se

encontram na tele B mas está na memória

principal aí

e alisa a pele b e o Card Miss que a

página não está na memória é física nem

natele B né então você precisa trazer do

disco né Aham e trazer do disco né para

Hum e até liberar E aí isso vai ser um

pouco mais lento né Acho que esse

fluxograma ele acaba explicando melhor

essa questão do uso da tlb né é a

problema de ter que decidir qual página

tem que sair né quando a memória física

está ocupada um programa faz referência

a uma página que não está carregada na

memória normalmente usa-se a política de

substituição né do tipo aqui tem sido

usada ultimamente né as mais usadas

ultimamente né Considerando que as

páginas com menos utilização né Será

também menos provável de ser chamada né

é necessária normalmente a informação

e para esse essa essa decisão né resumo

esse aquela informação que tem lá no

endereço no Beach de utilização né então

você pode usar o bit de utilização

reflexivity é em cada entrada da tabela

de páginas né que periodicamente o

sistema operacional desativa em todas as

entradas e o Rider ativa né em uma

determinada entrada a cada vez que é um

um acesso a uma respectiva página né

então em resumo pessoal quando o

processo é criado o sistema operacional

né ele cria as páginas virtuais que ele

necessita em um espaço aí que ele chama

disso Whats fácil quando a página é

referenciada né pelo processo ela é

carregada na memória principal se tiver

que sair da memória principal ela vai

voltar lá no espaço de Swap isso

significa o

E aí né como é chamada aí troca de

contexto de página né entre a memória

principal e o disco né aquele espaço que

tá ali no meio né como se fosse como a

gente citou a cast que fica aí entre os

dois é

e continuando então é e em relação à

integração das memórias não é isso que a

gente falou nessas últimas três aulas né

a abstração da ideia da memória

integrada né ela deve ser feita de

maneira automática né a gente não deve

ter mais custo para isso os mecanismos

que a gente falou né De Cash sem aulas

em semanas passadas né e de memória

virtual nessa aula eles precisam

cooperar é para conseguir implementar

essa ministração de integração né Então

veja que as memórias existem fisicamente

separadas né em alguns casos e o

hardware eo software não é o sistema

operacional junto eles criam essa ideia

essa abstração né sendo lá a CPU com

seus registradores a memória principal

EA Cash com seus níveis aí fazendo essa

transição aí de informações né esse com

o futuro né Depois do outro lado aqui a

gente vai ter na questão da tabela de

páginas né a tlb a memória principal e o

disco né E aí tentando diminuir esse

acesso a disco de modo que a gente tem

impressão de quando eu tá trabalhando

com os nossos aplicativos aí as nossas

informações guardadas não-voláteis né

que elas rapidamente chegou no nosso

computador né Então essa é a ideia da

Integração da memória não é essa ideia

desse trabalho de gerenciamento de

memória aí memória virtual que o sistema

operacional faça é só para nos alongar

né Aqui tem uma figura que ilustra a

forma como esses mecanismos aí estão

integrados e se complementam Né desde o

pedido de acesso ao endereço virtual

passando para o endereço físico né E aí

aonde esse endereço é virtual está

mapeado até obter o valor

a pretendida essa é uma figura e lógico

que ilustrativa nela não tem um grande

Rigor aí de representação a é mais para

vocês entenderem essa questão de

integração é o caminho mais rápido né

conseguido é usando aí o mapeamento

virtual físico se ele estiver presente

aí na na tlb né na nossa na nossa

supercast aí trânsito né a página

referenciada se ela tiver carregada na

memória principal né e o bloco estiver

aí dentro da nossa memória Cash né esse

é o caminho mais rápido que existe né E

isso que o sistema operacional tenta

fazer né otimizar de uma maneira aqui os

nossos aplicativos e nós usuários aí não

percebemos esse acesso a disco né se ele

seja tão rápido como o acesso a memória

principal bom pessoal aqui tem a

bibliografia

é usada nessa semana né É principalmente

Delgado e o tannenbaum e são nossos

livros aí base o Stálin também tem

algumas figuras E aí o Capítulo 8 a

gente cocô algumas coisas então vocês

vão ver aqui que é Pode parecer bastante

mas a gente tá aí fragmentando os

capítulos e quem quiser estudar mais

ainda sobre esse assunto né existe um

livro do tannenbaum sobre esse sistema

operacional né que é o livro aí bastante

clássico da área de sistema operacionais

então era era isso pessoal com essa aula

eu encerro essa semana 3 É espero que

vocês tenham aproveitado essa grande

visão essa grande revisão que a gente

fez de sistema operacional entendido

essa questão de como trabalhar a memória

aí para auxiliar nesse gerenciamento e

controle de recursos que o sistema

operacional faz né Principalmente nessa

a integrar essas diferentes memórias aí

de modo a trazer à memória ideal para o

projetista né mais rápida não-volátil né

um grande capacidade de armazenamento

Obrigado a todos e até a próxima semana

pessoal é

E aí

[Música]