10 - SOII - Funcionamento interno de sistemas operativos - Gestão de Memória

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Questions and Answers

Qual é a característica da memória principal em relação ao custo e à dimensão?

  • Custo elevado e dimensão reduzida (correct)
  • Custo elevado e dimensão abundante
  • Custo reduzido e dimensão abundante
  • Custo reduzido e dimensão reduzida

O que acontece quando um processo tenta referenciar posições de memória fora do seu espaço de endereçamento?

  • O processo continua a executar sem interrupções
  • Uma exceção é provocada pelo hardware de gestão de memória (correct)
  • A memória é automaticamente alocada para o processo
  • O processo é automaticamente encerrado pelo sistema operativo

Qual é a principal função dos mecanismos de gestão de memória num sistema operativo?

  • Alocar, libertar e monitorar o uso de memória (correct)
  • Garantir acesso à CPU para todos os processos
  • Organizar o espaço de endereçamento físico
  • Proteger a informação persistente no disco

Qual das seguintes afirmações sobre memória secundária é verdadeira?

<p>A informação permanece sem necessidade de energia elétrica (D)</p> Signup and view all the answers

Qual é a principal diferença entre a arquitetura segmentada e a arquitetura paginada em relação à organização da memória?

<p>Na arquitetura segmentada, a memória é dividida em blocos de tamanho variável, enquanto na paginada, é dividida em páginas de tamanho fixo. (D)</p> Signup and view all the answers

Qual das opções não caracteriza a hierarquia de memória?

<p>Memórias secundárias são mais caras (B)</p> Signup and view all the answers

Como é definido o espaço de endereçamento em sistemas operativos modernos?

<p>Como uma visão isolada e organizada da memória para cada processo (D)</p> Signup and view all the answers

O que ocorre quando um processo tenta acessar uma página que não está presente na memória física?

<p>É gerada uma falha de página que leva ao carregamento da página do disco para a RAM. (D)</p> Signup and view all the answers

Qual das seguintes afirmações sobre o código de acesso é verdadeira?

<p>Cada segmento e cada página possuem códigos de acesso que definem permissões de leitura, escrita e execução. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual é a relação entre os endereços manipulados pelos programadores e os endereços físicos?

<p>Existem diversos níveis de tradução entre eles, garantindo eficácia (A)</p> Signup and view all the answers

Na arquitetura paginada, qual é a unidade mínima de proteção que pode ser aplicada?

<p>Uma página de tamanho fixo, que é a unidade mínima para proteção. (B)</p> Signup and view all the answers

Qual das seguintes opções descreve melhor a validação do número da página na arquitetura paginada?

<p>O sistema verifica se o número da página existe na tabela de páginas do processo antes de acessar. (C)</p> Signup and view all the answers

Qual é a principal característica da colocação estática durante a escrita do programa?

<p>Os endereços físicos são definidos diretamente durante a compilação. (D)</p> Signup and view all the answers

O que caracteriza a geração de endereços físicos durante a recolocação e reimplantação estática?

<p>O programa pode ser carregado em diferentes áreas da memória principal. (C)</p> Signup and view all the answers

Durante a reimplantação dinâmica, o que acontece com a correspondência entre endereços virtuais e físicos?

<p>É realizada em tempo de execução. (D)</p> Signup and view all the answers

Qual a diferença crucial entre endereços reais físicos e endereços virtuais?

<p>Os endereços virtuais não correspondem diretamente à memória física. (B)</p> Signup and view all the answers

Qual método oferece maior flexibilidade para a movimentação de programas dentro da memória?

<p>Reimplantação dinâmica. (D)</p> Signup and view all the answers

O que significa que um programa é 'recolocável'?

<p>O programa pode ser carregado em várias áreas da memória principal. (D)</p> Signup and view all the answers

Na colocação estática, o que acontece com o endereçamento após a compilação?

<p>Os endereços físicos são fixados em uma região específica da memória. (B)</p> Signup and view all the answers

O que acontece ao usar endereços reais recolocáveis?

<p>O sistema operativo decide onde o programa será implantado. (A)</p> Signup and view all the answers

O que caracteriza os endereços reais físicos?

<p>Correspondem diretamente aos endereços físicos da memória. (C)</p> Signup and view all the answers

O que limita o grau máximo de multiprogramação em um sistema multiprogramado com partições fixas?

<p>Número de partições existentes na memória (C)</p> Signup and view all the answers

Qual é a principal consequência da fragmentação interna em sistemas com partições fixas?

<p>Desperdício de espaço de memória dentro das partições (C)</p> Signup and view all the answers

Como os programas recolocáveis ajudam a mitigar problemas em sistemas com partições fixas?

<p>Permitindo que o código seja carregado em qualquer partição disponível (D)</p> Signup and view all the answers

O que pode ocorrer se uma partição estiver vazia enquanto outras estão cheias?

<p>Os processos na partição vazia não podem ser executados (B)</p> Signup and view all the answers

Qual método é utilizado para selecionar programas que ocuparão cada partição durante o carregamento?

<p>Sistema operativo (D)</p> Signup and view all the answers

Qual dos seguintes fatores não é abordado como um problema nos sistemas de multiprogramação com partições fixas?

<p>Alocação eficiente de memória (B)</p> Signup and view all the answers

Qual é um dos desafios enfrentados por sistemas com partições fixas que é parcialmente solucionado por programas recolocáveis?

<p>Filas de programas aguardando execução (B)</p> Signup and view all the answers

O que caracteriza a fragmentação interna em um sistema de multiprogramação com partições fixas?

<p>Parte do espaço da partição não utilizado pelos programas (C)</p> Signup and view all the answers

Qual é a função principal de um loader no contexto de programas recolocáveis?

<p>Converter endereços do programa para endereços físicos da partição (D)</p> Signup and view all the answers

Qual é um dos principais desafios da multiprogramação com partições fixas que impacta a eficácia do sistema?

<p>Fragmentação interna causada por programas de tamanhos variados (C)</p> Signup and view all the answers

Qual é a principal consequência da fragmentação externa na alocação de memória?

<p>Dificuldade para alocar espaço suficiente para programas individuais. (B)</p> Signup and view all the answers

Qual é o impacto da recompactação da memória no desempenho do sistema?

<p>Suspende a execução de todos os programas durante o processo. (B)</p> Signup and view all the answers

Qual é uma das vantagens dos sistemas multiprogramados com partições variáveis em comparação com partições fixas?

<p>Ajustam partições ao tamanho dos programas. (C)</p> Signup and view all the answers

Como é garantida a proteção da memória em sistemas com partições variáveis?

<p>Utilizando registos de limites para monitorar os acessos. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual é uma limitação dos sistemas multiprogramados com partições variáveis?

<p>A dimensão máxima dos programas ainda é limitada pela memória física disponível. (C)</p> Signup and view all the answers

O que acontece após várias alocações e libertações de memória em um sistema com partições variáveis?

<p>Fragmentação dos blocos de memória livre em tamanhos pequenos. (D)</p> Signup and view all the answers

Qual é a função principal da recompactação de memória?

<p>Consolidar blocos livres em um único espaço. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual é a diferença entre fragmentação interna e externa?

<p>A fragmentação externa ocorre quando espaços não utilizados estão dispersos na memória. (D)</p> Signup and view all the answers

Qual das seguintes opções não é considerada uma vantagem dos sistemas com partições variáveis?

<p>Necessidade de interrupções frequentes para reconfiguração. (A)</p> Signup and view all the answers

Qual dos seguintes aspectos pode comprometer a eficiência do sistema ao longo do tempo?

<p>A recompactação periódica da memória. (B)</p> Signup and view all the answers

O Algoritmo Buddy aloca exatamente a quantidade de memória solicitada pelos processos.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Quando a memória física está cheia, o sistema operativo deve sempre transferir todos os segmentos de um processo para o disco.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Uma das características do mecanismo de transferência de segmentos é que um segmento é sempre transferido de forma fragmentada.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Não existem limitações na memória física quando um processo requisita mais memória do que está disponível.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

O Algoritmo Buddy permite a alocação de tamanhos de memória fixos e adaptáveis simultaneamente.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

A fragmentação externa ocorre quando a memória se fragmenta em blocos grandes e contínuos.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

A recompactação da memória permite que todos os programas sejam executados simultaneamente, sem interrupções.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Os sistemas multiprogramados com partições variáveis são menos eficientes que os com partições fixas na utilização da memória.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

A proteção da memória em sistemas com partições variáveis é feita utilizando registos de limites.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

A fragmentação interna é um problema comum apenas em sistemas com partições variáveis.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Um dos desafios da fragmentação externa é que a memória livre pode não ser suficiente para carregar programas na fila de espera.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

A recompactação periódica da memória é uma solução permanente para a fragmentação externa.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Sistemas com partições fixas não enfrentam problemas de fragmentação interna ou externa.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

É necessário interromper o sistema para reconfigurar partições em sistemas multiprogramados com partições variáveis.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Os algoritmos de gestão de memória apenas utilizam a transferência a pedido para carregar blocos de memória.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

A transferência por necessidade ocorre quando um bloco é carregado na memória principal apenas após uma falta de segmentação ou página.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

A transferência por antecipação carrega blocos de memória somente quando solicitados pelo usuário.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

A gestão de memória em sistemas de memória segmentada utiliza mais frequentemente a transferência a pedido.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Na memória paginada, a reserva de memória é complexa devido aos tamanhos variáveis das páginas.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Um dos problemas da transferência por antecipação é o consumo excessivo de memória se a previsão for imprecisa.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

A gestão de memória não tem relação com o desempenho geral do sistema operativo.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Algoritmos de transferência que não são eficientes podem introduzir atrasos na execução dos programas.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

A transferência a pedido é a única abordagem utilizada em sistemas que requerem controle total sobre os blocos de memória carregados.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Os algoritmos de transferência são uma parte essencial da gestão de memória em sistemas operativos.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

O algoritmo Buddy é conhecido por sua eficiência na gestão de fragmentação e na procura por blocos livres.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

O algoritmo Buddy não permite a recombinação automática de blocos, tornando a gestão mais complexa.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

A fragmentação interna ocorre quando o tamanho do bloco alocado é menor do que o tamanho requisitado.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

O algoritmo Buddy suporta tamanhos de bloco que são múltiplos de 3.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

No exemplo do algoritmo Buddy, um bloco de memória de 64K é o resultado da divisão de 26K.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

A gestão de memória do algoritmo Buddy pode levar a ineficiências se o pedido de memória não for uma potência de 2.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

O algoritmo Buddy é projetado para eliminar completamente a fragmentação externa.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Um dos benefícios do algoritmo Buddy é a simplificação da divisão e recombinação de blocos.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Para um processo requisitar 34K de memória, o algoritmo Buddy alocaria um bloco de 32K.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

A fragmentação externa é uma característica positiva do algoritmo Buddy que melhora sua eficiência.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

A memória principal se caracteriza por ser não volátil e com custo reduzido.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Memórias secundárias têm um tempo de acesso mais baixo em comparação com a memória principal.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

O espaço de endereçamento em sistemas operativos modernos proporciona uma visão compartilhada da memória entre os processos.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Os mecanismos de gestão de memória são responsáveis apenas pela alocação de memória, não pela libertação.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

A informação armazenada em memórias secundárias é volátil e requer energia elétrica para ser preservada.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Um exceto ocorre quando um processo tenta referenciar uma posição de memória que está fora do seu espaço de endereçamento.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

A RAM e o cache são tipos de memória secundária.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Por que a segmentação torna a reserva de espaço mais complexa em comparação com a paginação?

<p>A segmentação possui segmentos de tamanhos variáveis, exigindo localizar um bloco livre que atenda ao tamanho específico do segmento solicitado.</p> Signup and view all the answers

Qual é a principal vantagem do algoritmo Best-Fit na alocação de memória?

<p>O algoritmo Best-Fit minimiza o desperdício de memória, utilizando o menor bloco que satisfaz o pedido de alocação.</p> Signup and view all the answers

Qual é o impacto da liberação de memória em relação à fragmentação externa?

<p>A liberação de memória pode exigir recompactação, que ajuda a consolidar os espaços livres, evitando a fragmentação externa.</p> Signup and view all the answers

Como o algoritmo Worst-Fit busca otimizar a alocação de memória e quais desvantagens isso pode trazer?

<p>O algoritmo Worst-Fit escolhe o maior bloco livre para deixar blocos maiores disponíveis no futuro, mas pode esgotar rapidamente os maiores blocos dificultando alocações grandes posteriores.</p> Signup and view all the answers

Qual é a principal característica do algoritmo First-Fit na gestão de memória?

<p>O algoritmo First-Fit seleciona o primeiro bloco livre que é grande o suficiente para a necessidade, sendo simples e rápido.</p> Signup and view all the answers

Quais são as vantagens do endereçamento virtual em comparação ao endereçamento real?

<p>O endereçamento virtual permite a execução de programas maiores que a memória física e proporciona isolamento entre processos, facilitando a multiprogramação.</p> Signup and view all the answers

Como a Unidade de Gestão de Memória (MMU) contribui para a flexibilidade do sistema operativo?

<p>A MMU traduz endereços virtuais em físicos de forma dinâmica, permitindo a movimentação de programas e trocas de páginas entre memória principal e secundária.</p> Signup and view all the answers

Por que o endereçamento real é considerado limitado em sistemas operativos?

<p>O endereçamento real restringe a execução a programas que cabem na memória física e não permite multiprogramação devido à falta de isolamento entre processos.</p> Signup and view all the answers

O que acontece com os endereços virtuais durante a execução de um programa no endereçamento virtual?

<p>Os endereços virtuais são convertidos em endereços físicos apenas em tempo de execução, permitindo que o programador não precise se preocupar com os detalhes da memória física.</p> Signup and view all the answers

Quais problemas o modelo de endereçamento virtual busca resolver em relação ao endereçamento real?

<p>Ele resolve limitações de dimensão dos programas e falta de flexibilidade, permitindo a execução de múltiplos programas simultaneamente na memória.</p> Signup and view all the answers

Como o isolamento de processos é incentivado pelo endereçamento virtual?

<p>O endereçamento virtual atribui endereços separados a cada processo, garantindo que eles não interfiram uns nos outros durante a execução.</p> Signup and view all the answers

De que forma o endereçamento virtual influencia a portabilidade dos programas entre diferentes sistemas operativos?

<p>Como os endereços utilizados no endereçamento virtual não são fixos, os programas podem ser executados em diferentes configurações de memória sem reescrita.</p> Signup and view all the answers

Qual é a relação entre o grau de multiprogramação e o número de partições em um sistema de memória?

<p>O grau de multiprogramação é diretamente limitado pelo número de partições existentes na memória.</p> Signup and view all the answers

Como a fragmentação interna impacta a eficiência do uso da memória em sistemas multiprogramados?

<p>A fragmentação interna causa desperdício de espaço, pois uma parte da partição permanece inutilizada.</p> Signup and view all the answers

O que são programas recolocáveis e como eles ajudam em sistemas multiprogramados?

<p>Programas recolocáveis são aqueles que não dependem de endereços físicos fixos, permitindo maior flexibilidade na alocação de memória.</p> Signup and view all the answers

Quais problemas podem ocorrer em um sistema multiprogramado quando uma partição está vazia?

<p>Uma partição vazia pode levar a um desperdício de recursos, já que outros programas aguardam para serem executados.</p> Signup and view all the answers

Qual é o papel do sistema operativo na alocação de programas em partições fixas?

<p>O sistema operativo decide qual programa ocupará cada partição no momento do carregamento.</p> Signup and view all the answers

Como a Unidade de Gestão de Memória (MMU) contribui para a execução de processos em um sistema operativo?

<p>A MMU converte endereços virtuais em endereços reais, garantindo acesso às informações na memória principal e gerenciando o carregamento de dados quando necessário.</p> Signup and view all the answers

Qual é uma das principais limitações dos sistemas multiprogramados com partições fixas?

<p>A principal limitação é a fragmentação interna, que resulta em espaço desperdiçado.</p> Signup and view all the answers

Quais são as principais vantagens do endereçamento virtual em sistemas operativos?

<p>As principais vantagens são o isolamento e proteção dos processos, a execução de programas maiores que a memória física e a flexibilidade para multiprogramação.</p> Signup and view all the answers

Em que situações a introdução de programas recolocáveis se torna vantajosa?

<p>Programas recolocáveis são vantajosos em situações de espera em filas, pois permitem o uso eficiente de partições vazias.</p> Signup and view all the answers

Como a alocação de programas em partições fixas é realizada?

<p>A alocação é realizada de forma estática, atribuindo programas a partições específicas definidas previamente.</p> Signup and view all the answers

O que caracteriza o funcionamento da técnica de sobreposição (overlay) em sistemas com endereçamento real?

<p>A técnica de overlay divide o programa em uma parte residente e vários módulos independentes, que são carregados conforme necessário, reutilizando espaço na memória.</p> Signup and view all the answers

Como a MMU lida com a ausência de dados na memória principal durante a execução de um processo?

<p>A MMU avisa o sistema operativo para carregar os dados necessários da memória secundária para a memória principal.</p> Signup and view all the answers

O que caracteriza a fragmentação interna nos sistemas de multiprogramação?

<p>A fragmentação interna é caracterizada pelo espaço não utilizado dentro das partições alocadas aos programas.</p> Signup and view all the answers

Qual a diferença entre o gerenciamento de partições fixas e variáveis em sistemas multiprogramados?

<p>A principal diferença é que partições fixas têm tamanho fixo, enquanto partições variáveis se ajustam ao tamanho dos programas.</p> Signup and view all the answers

Por que o endereçamento virtual é crucial para a segurança dos processos em um sistema operativo?

<p>Ele proporciona que cada processo tenha seu próprio espaço de endereçamento, o que evita que um processo interfira nos dados de outro.</p> Signup and view all the answers

No contexto da técnica de sobreposição (overlay), qual é o papel da parte residente?

<p>A parte residente contém as variáveis globais e informações essenciais que devem estar sempre na memória durante a execução do programa.</p> Signup and view all the answers

Quais aspectos do endereçamento virtual permitem a execução de programas maiores do que a memória física disponível?

<p>O endereçamento virtual permite a movimentação de partes do programa entre a memória principal e secundária conforme necessário.</p> Signup and view all the answers

Como a memória virtual beneficia a multiprogramação em sistemas operativos?

<p>A memória virtual permite que múltiplos processos sejam geridos eficientemente, cada um com seu espaço de endereçamento virtual.</p> Signup and view all the answers

Qual é a função principal da MMU na gestão de memória durante a execução de programas?

<p>A MMU é responsável pela conversão de endereços virtuais em reais e pela gestão do carregamento de dados na memória.</p> Signup and view all the answers

Como o endereçamento virtual contribui para a segurança entre processos?

<p>O endereçamento virtual permite que cada processo tenha seu próprio espaço de endereçamento, impedindo que processos interfiram na memória uns dos outros.</p> Signup and view all the answers

Quais são os principais benefícios do uso da memória virtual de acordo com a descrição fornecida?

<p>Os benefícios incluem a execução de programas maiores do que a memória RAM disponível e um uso mais eficiente da memória.</p> Signup and view all the answers

Explique como a Unidade de Gestão de Memória (MMU) funciona na tradução de endereços virtuais.

<p>A MMU converte endereços virtuais em endereços físicos durante a execução, e alerta o sistema operacional se os dados não estiverem na memória principal.</p> Signup and view all the answers

Quais são as características distintivas de segmentos e páginas na memória virtual?

<p>Segmentos têm tamanhos variáveis e representam partes lógicas do programa, enquanto páginas têm tamanhos fixos, evitando a fragmentação externa.</p> Signup and view all the answers

Como a divisão em blocos lógicos facilita a tradução de endereços na memória virtual?

<p>A divisão em blocos lógicos permite que a MMU identifique rapidamente a posição dos dados na memória durante a tradução de endereços.</p> Signup and view all the answers

De que maneira o endereçamento virtual permite a execução de programas que excedem a capacidade da RAM?

<p>Ele utiliza a memória secundária para armazenar partes dos programas que não cabem na RAM, permitindo a execução de programas maiores.</p> Signup and view all the answers

Quais desafios permanecem mesmo após a implementação de endereçamento virtual e paginação?

<p>A fragmentação externa e a necessidade de recompactação continuam sendo desafios significativos.</p> Signup and view all the answers

Como a fragmentação externa pode afetar o desempenho do sistema?

<p>A fragmentação externa resulta em espaços livres que não podem ser utilizados, reduzindo a eficiência na alocação de memória.</p> Signup and view all the answers

Qual é a vantagem do uso de páginas em comparação aos segmentos em sistemas de memória virtual?

<p>O uso de páginas evita a fragmentação externa, permitindo uma alocação mais eficiente da memória.</p> Signup and view all the answers

Por que o endereçamento virtual é crucial para a multiprogramação em sistemas operacionais?

<p>Ele permite que vários processos sejam executados simultaneamente sem conflitos de memória, facilitando a execução eficiente de múltiplos programas.</p> Signup and view all the answers

A gestão de ______ é uma função crucial de um sistema operativo.

<p>memória</p> Signup and view all the answers

A alocação eficiente da memória evita ______ e maximiza o desempenho do sistema.

<p>desperdício</p> Signup and view all the answers

A proteção da memória garante que um processo não aceda a áreas de memória de ______ processos.

<p>outros</p> Signup and view all the answers

Um dos objetivos da gestão de memória é permitir que múltiplos processos utilizem a memória de forma ______.

<p>organizada</p> Signup and view all the answers

Os mecanismos de ______ impedem que um processo leia ou escreva em áreas de memória que lhe são restritas.

<p>proteção</p> Signup and view all the answers

A gestão de memória se dedica a alocar e gerir a memória principal, também conhecida como ______.

<p>RAM</p> Signup and view all the answers

A utilização de mecanismos de proteção é crucial para aumentar a ______ do sistema.

<p>segurança</p> Signup and view all the answers

O algoritmo da ______ verifica o bit de referência antes de remover uma página.

<p>Segunda Oportunidade</p> Signup and view all the answers

A Segunda Oportunidade Modificada introduz o estado ______ para classificar as páginas.

<p>limpa/suja</p> Signup and view all the answers

O Algoritmo do ______ é uma melhoria do algoritmo da Segunda Oportunidade.

<p>Relógio</p> Signup and view all the answers

A ______ organiza a memória em segmentos lógicos que refletem a estrutura do programa.

<p>segmentação</p> Signup and view all the answers

Uma das vantagens da segmentação é a ______ simples que permite a implementação de sistemas operativos simples.

<p>hardware</p> Signup and view all the answers

Os endereços utilizados pelo programa correspondem diretamente aos endereços físicos da ______.

<p>memória</p> Signup and view all the answers

Os endereços ajustados com uma base de endereçamento que permite alocar o programa em diferentes partes da memória são chamados de endereços reais ______.

<p>recolocáveis</p> Signup and view all the answers

Os endereços indicados no programa, que não correspondem diretamente à memória física, são conhecidos como endereços ______.

<p>virtuais</p> Signup and view all the answers

A geração de endereços físicos ocorre quando o programa é carregado na memória após a sua ______.

<p>compilação</p> Signup and view all the answers

Durante a execução do programa, a reimplantação ______ ocorre quando a correspondência entre endereços virtuais e físicos é realizada em tempo de execução.

<p>dinâmica</p> Signup and view all the answers

O método de colocação ______ não permite a relocação do programa para outras áreas da memória.

<p>estática</p> Signup and view all the answers

O sistema operativo decide onde o programa será ______ e ajusta os endereços de acordo com a localização específica na memória.

<p>implantado</p> Signup and view all the answers

Durante a escrita do programa, os endereços físicos são definidos diretamente durante a ______ do programa.

<p>compilação</p> Signup and view all the answers

O editor de ligações (linker) cria um executável que é ______, permitindo que o programa seja carregado em diferentes áreas da memória principal.

<p>recolocável</p> Signup and view all the answers

Cada partição possui um intervalo de endereços (mínimo e máximo) para garantir que um programa não acesse a memória de outra partição, utilizando registos de ______.

<p>limites</p> Signup and view all the answers

Os sistemas multiprogramados com endereçamento real e partições fixas possuem limitações, como a fragmentação ______.

<p>interna</p> Signup and view all the answers

Com partições variáveis, a memória principal não é dividida em partições de tamanho fixo desde o ______.

<p>início</p> Signup and view all the answers

Quando um programa termina, sua partição é ______.

<p>libertada</p> Signup and view all the answers

Quando uma partição livre é de tamanho exatamente igual ao necessário para o programa, temos a situação de ______.

<p>tamanho exato</p> Signup and view all the answers

Em sistemas com partições fixas, a fragmentação ______ é uma consequência negativa que limita o uso eficiente da memória.

<p>interna</p> Signup and view all the answers

O processo de fusionar partições livres contíguas para formar uma partição maior é conhecido como ______.

<p>fusão</p> Signup and view all the answers

Os sistemas multiprogramados com partições variáveis são utilizados para melhorar a eficiência no uso da memória, ______ desperdícios.

<p>minimizando</p> Signup and view all the answers

A ______ é uma técnica utilizada em sistemas de multiprogramação para organizar a memória de forma eficiente.

<p>alocação</p> Signup and view all the answers

Uma das desvantagens dos sistemas com partições fixas é a sua ______ para lidar com tamanhos variados de programas.

<p>inflexibilidade</p> Signup and view all the answers

Cada processo tem a sua tabela de ______, garantindo que os espaços de endereçamento sejam disjuntos.

<p>páginas</p> Signup and view all the answers

A partilha entre processos é semelhante à utilizada em memória ______.

<p>segmentada</p> Signup and view all the answers

O endereçamento ______ separa a lógica do programa da memória física.

<p>virtual</p> Signup and view all the answers

A proteção da memória evita que um processo interfira na memória de ______.

<p>outro</p> Signup and view all the answers

Cada quadro de memória tem associado um ______ de proteção.

<p>bit</p> Signup and view all the answers

Se o bit for ______, significa que a página está presente no espaço de endereçamento do processo.

<p>válido</p> Signup and view all the answers

Um bit ______ significa que a página não está presente no espaço de endereçamento do processo.

<p>inválido</p> Signup and view all the answers

A gestão de memória envolve mecanismos para garantir a ______ da memória.

<p>proteção</p> Signup and view all the answers

Na arquitetura paginada, não é possível partilhar menos que uma ______ inteira.

<p>página</p> Signup and view all the answers

Apesar dos problemas como ______, o modelo de paginamento é essencial em sistemas modernos.

<p>fragmentação</p> Signup and view all the answers

Associe os algoritmos de substituição de páginas com suas características:

<p>Óptimo = Remove a página com o próximo uso mais distante no futuro NRU = Classifica páginas em quatro grupos com base em bits R e M FIFO = Remove a página que está há mais tempo na memória LRU = Remove a página que não foi usada recentemente (não fornecido no texto, mas plausível)</p> Signup and view all the answers

Associe os grupos do algoritmo NRU com suas características de remoção:

<p>Grupo 0 = Não referenciada e não modificada (prioridade máxima para remoção) Grupo 1 = Não referenciada, mas modificada Grupo 2 = Referenciada e não modificada Grupo 3 = Referenciada e modificada (prioridade mais baixa para remoção)</p> Signup and view all the answers

Associe as vantagens e desvantagens dos algoritmos de substituição de páginas:

<p>Óptimo = Ideal em termos teóricos, requer conhecimento do futuro (desvantagem) NRU = Baseia-se no uso recente, pode ser complexo de implementar (desvantagem) FIFO = Simples e eficiente em termos de processamento, não considera o grau de utilização (desvantagem) LRU = Baseado no uso recente, mas também pode ser complexo (opção relevante mas não no texto)</p> Signup and view all the answers

Associe os termos utilizados nos algoritmos de substituição de páginas com suas definições:

<p>Bit R = Indica se a página foi referenciada Bit M = Indica se a página foi modificada Anomalia de Belady = Mais memória pode levar a pior desempenho Memória virtual = Capacidade de tirar proveito de espaços de memória maiores que a física</p> Signup and view all the answers

Associe os conceitos de gerenciamento de memória com suas funções:

<p>Transfere processos = Melhora a eficiência do uso da memória principal Decisão de substituição de páginas = Garante execução contínua do sistema Movimentação frequente de processos = Reduz impacto no desempenho Classificação de páginas = Determina a priorização de remoção em NRU</p> Signup and view all the answers

Combine os tipos de fragmentação com suas definições:

<p>Fragmentação interna = Espaço desperdiçado dentro das partições Fragmentação externa = Espaço livre entre partições Fragmentação em sistemas de partição fixa = Limitações de flexibilidade na alocação Fragmentação em sistemas de partição dinâmica = Alocação dinâmica que pode gerar espaços não utilizados</p> Signup and view all the answers

Associe os algoritmos de alocação de memória com suas características:

<p>First-fit = Alocação do primeiro bloco livre que cabe Best-fit = Alocação do menor bloco livre que atende à solicitação Worst-fit = Alocação do maior bloco livre disponível Next-fit = Alocação a partir do último bloco utilizado</p> Signup and view all the answers

Combine os tipos de endereçamento com suas características:

<p>Endereçamento Real = Limita a execução de programas maiores que a memória física. Endereçamento Virtual = Permite multiprogramação e melhor flexibilidade na execução de processos.</p> Signup and view all the answers

Associe os aspectos dos sistemas de multiprogramação com as suas limitações:

<p>Multiprogramação = Dificuldade de coexistência de vários programas na memória. Limitações do Endereçamento Real = Não é possível executar múltiplos programas utilizando os mesmos endereços. Endereçamento Virtual = Facilita o isolamento de processos. Programas Recolocáveis = Podem ser executados em sistemas com diferentes mapas de memória.</p> Signup and view all the answers

Relacione os sistemas de memória à sua descrição:

<p>Memória uniforme = A informação é acessível apenas na memória principal Memória hierarquizada = Informação repartida por diversos níveis de memória Partição fixa = Memória dividida em blocos de tamanhos pré-definidos Partição dinâmica = Alocação de blocos que varia conforme a necessidade</p> Signup and view all the answers

Relacione as definições com os conceitos de memória:

<p>Endereços Virtuais = Criam um espaço de programação flexível sem depender da memória física. Endereços Físicos = Correspondem diretamente aos locais na memória RAM. Unidade de Gestão de Memória (MMU) = Responsável pela tradução de endereços durante a execução do programa. Memória Secundária = Utilizada para armazenar dados temporariamente quando a memória principal está cheia.</p> Signup and view all the answers

Combine os componentes de gestão de memória com suas funções:

<p>Tabelas de páginas = Mapeamento entre espaço de memória virtual e física Tabelas de segmentos = Informações sobre tamanhos e permissões dos segmentos Algoritmos de substituição de páginas = Otimização da gestão de memória virtual Mecanismos de coleta de lixo = Liberação de memória não utilizada</p> Signup and view all the answers

Associe as técnicas de gestão de memória com suas finalidades:

<p>Paginação = Divisão da memória em páginas de tamanho fixo Segmentação = Divisão da memória em segmentos de tamanhos variados Mapeamento de endereços = Conversão rápida entre endereços lógicos e físicos Alocação contígua = Utilização de um bloco contínuo de memória</p> Signup and view all the answers

Associe a técnica de endereçamento com seu impacto na execução de programas:

<p>Endereçamento Real = Dificulta a portabilidade de programas entre diferentes sistemas. Endereçamento Virtual = Permite a execução de programas que excedem a memória física. Limitação do Endereçamento Real = Impossibilita a troca de páginas entre memória principal e secundária. Recolocação Dinâmica = Oferece flexibilidade na movimentação de programas na memória.</p> Signup and view all the answers

Relacione os tipos de memória com suas características principais:

<p>Memória RAM = Memória de acesso rápido e temporária Memória ROM = Memória permanente e não volátil Memória cache = Memória de acesso rápido que armazena dados temporariamente Memória secundária = Armazenamento de dados a longo prazo, como discos</p> Signup and view all the answers

Relacione as características dos endereços com as suas respectivas definições:

<p>Endereços Virtuais = Não se correlacionam diretamente com os endereços da memória física. Endereços Reais = Utilizados em sistemas monoprogramados. Isolamento de Processos = Facilitado através do uso de endereçamento virtual. Limitações de Memória Física = Impedem que programas maiores do que a memória sejam executados.</p> Signup and view all the answers

Combine os métodos de gerenciamento de memória com seus desafios:

<p>Recompacatação = Minimizar a fragmentação na memória Alocação de blocos = Gerenciar espaço desperdiçado entre alocações Utilização de tabelas de páginas = Conversão de endereços de forma eficiente Fragmentação em partições fixas = Dificuldade na utilização ideal do espaço de memória</p> Signup and view all the answers

Conecte os aspectos do endereçamento virtual às suas vantagens:

<p>Recolocação em Tempo de Execução = Permite a utilização eficaz da memória física. Acesso Flexível à Memória = Os endereços podem ser re-configurados sem necessidade de recompilação. Maior Capacidade de Processamento = Suporta a execução de múltiplos processos simultaneamente. Isolamento = Garantido por meio da tradução de endereços pela MMU.</p> Signup and view all the answers

Combine os tipos de endereçamento com seus efeitos sobre a memória:

<p>Endereçamento Virtual = Facilita a troca de páginas entre memória principal e secundária. Endereçamento Real = Limita a execução a programas que cabem na memória física. Memória Secundária = Armazena programas e dados que não cabem na memória principal. Unidade de Gestão de Memória = Gerencia o mapeamento de endereços durante execução.</p> Signup and view all the answers

Associe os benefícios do endereçamento virtual às suas descrições:

<p>Independência de processos = Impedir a interferência entre processos, melhorando a segurança Execução de programas grandes = Permite rodar programas maiores que a RAM utilizando disco Melhor uso da memória = Alocação eficiente de memória movendo blocos não utilizados Tradução dinâmica = Conversão de endereços virtuais para endereços físicos em tempo de execução</p> Signup and view all the answers

Combine os tipos de blocos na memória virtual com suas características:

<p>Segmentos = Blocos de tamanho variável que representam partes lógicas do programa Páginas = Blocos de tamanho fixo que previnem fragmentação externa Divisão em Blocos = Organização da memória em estruturas lógicas para melhor tradução Deslocamento = Indica a posição dentro de um bloco na memória virtual</p> Signup and view all the answers

Associe os desafios do endereçamento virtual a suas soluções:

<p>Fragmentação externa = Uso de páginas para evitar espaços livres inutilizados Necessidade de recompactação = Movimentação de blocos na memória para melhor alocação Dependência de processos = Criação de espaços de endereçamento separados para cada processo Tradução de endereços = Unidade de Gestão de Memória (MMU) realiza a conversão dos endereços</p> Signup and view all the answers

Combine as propriedades dos blocos de memória virtual às suas vantagens e desvantagens:

<p>Segmentos = Facilidade de organização lógica, mas pode causar fragmentação externa Páginas = Evita fragmentação externa, mas impede flexibilidade lógica Alocação de memória eficiente = Minimiza problemas de fragmentação interna Memória secundária = Permite aumentar efetivamente a capacidade de programas</p> Signup and view all the answers

Associe os conceitos de endereçamento virtual aos seus efeitos:

<p>Endereços virtuais = Endereços que não correspondem à memória física real MMU = Unidade que converte endereços durante a execução do programa Memória principal = Local onde dados são armazenados temporariamente quando ativos Memória secundária = Local de armazenamento persistente utilizado para dados não ativos</p> Signup and view all the answers

Associe os elementos do funcionamento do endereçamento virtual às suas funções:

<p>Tradução dinâmica = Conversão de endereços quando o programa está em execução Divisão em blocos = Organiza a memória em segmentos para otimizar o gerenciamento Alocação = Distribuição eficiente de memória entre processos ativos e inativos Deslocamento = Identificação de uma posição específica dentro de um bloco</p> Signup and view all the answers

Combine os conceitos de gerenciamento de memória às suas respectivas funções:

<p>Fragmentação interna = Ocorre quando há espaço desperdiçado dentro de blocos alocados Recompactação = Ajusta a disposição da memória para mitigar a fragmentação Endereçamento virtual = Permite que programas utilizem mais memória que a RAM disponível Segurança = Isolamento de processos para prevenir acesso não autorizado à memória</p> Signup and view all the answers

Associe os mecanismos do sistema operacional aos seus roles internos em relação à memória:

<p>MMU = Conversão de endereços durante a execução Espaços de endereçamento = Separação de processos para prevenir conflitos de memória BLOCO lógico = Unidade de armazenamento que permite a manipulação eficiente da memória Memória secundária = Apoio na execução de programas que excedem a capacidade da RAM</p> Signup and view all the answers

Combine os conceitos principais dos sistemas de memória com suas definições:

<p>Partições fixas = Refere-se a divisão da memória em blocos de tamanho fixo Partições variáveis = Permitem alocação de memória de tamanhos diferentes conforme necessidade Multiprogramação = Execução de vários processos simultaneamente para melhor desempenho Recolocação = Capacidade de mover processos na memória para otimizar espaços</p> Signup and view all the answers

Associe os modos de alocação de memória às suas características:

<p>Alocação dinâmica = Memória é alocada conforme a necessidade em tempo de execução Alocação estática = Memória é fixada durante a compilação do programa Fragmentação = Distribuição ineficiente de espaço resultando em áreas não utilizáveis Gerência de memória = Processo de otimização e organização do uso de memória</p> Signup and view all the answers

Associe os critérios de escolha de blocos livres com suas descrições:

<p>First-Fit = Seleciona o primeiro bloco que satisfaça o pedido. Best-Fit = Escolhe o bloco mais próximo de um tamanho específico. Worst-Fit = Seleciona o maior bloco disponível. Next-Fit = Continua a busca a partir do último bloco alocado.</p> Signup and view all the answers

Associe os tipos de fragmentação em sistemas operacionais com suas características:

<p>Fragmentação Interna = Ocorre quando há espaço não utilizado dentro de blocos alocados. Fragmentação Externa = Ocorre quando existem blocos de memória livre que não podem ser usados. Fragmentação de memória = O resultado de múltiplas alocações e liberações de memória. Recompactação = Ato de consolidar blocos livres para reduzir fragmentação.</p> Signup and view all the answers

Associe os passos do Algoritmo Buddy com suas descrições:

<p>Divisão Inicial = A memória é dividida em blocos baseados em potências de 2. Alocação = Procura-se o menor bloco que satisfaça a demanda de memória. Libertação = Um bloco é combinado com seu buddy se este estiver livre. Recombinação = Os buddies podem ser combinados recursivamente.</p> Signup and view all the answers

Associe as características dos métodos de alocação com suas descrições:

<p>First-Fit = Rápido, mas pode gerar fragmentação externa. Next-Fit = Evita reutilização de blocos pequenos no início. Best-Fit = Pode ser mais lento devido à busca por melhor ajuste. Worst-Fit = Foca na utilização de maiores blocos disponíveis.</p> Signup and view all the answers

Associe os conceitos de gerenciamento de memória com seus efeitos:

<p>Fragmentação Externa = Dificuldade em alocar grandes blocos de memória. Fragmentação Interna = Espaço não utilizado dentro de blocos alocados. Recompactação = Aumenta a eficiência de uso da memória. Algoritmo Buddy = Equilibra busca por blocos e fragmentação gerada.</p> Signup and view all the answers

Associe os algoritmos de alocação com suas vantagens e desvantagens:

<p>First-Fit = Rápido, mas pode levar a fragmentação. Best-Fit = Minimiza fragmentação interna, mas é mais lento. Worst-Fit = Tende a deixar grandes blocos, gerando fragmentação externa. Next-Fit = Melhora a reutilização de blocos, mas pode espalhar fragmentos.</p> Signup and view all the answers

Associe os termos de alocação com seus resultados:

<p>Best-Fit = Reduz o espaço desperdiçado nos blocos. Worst-Fit = Maximiza a chance de grandes blocos disponíveis. First-Fit = Alocação rápida, mas pode ser ineficiente. Next-Fit = Melhor desempenho em listas longas de blocos.</p> Signup and view all the answers

Associe os conceitos de alocação de memória com suas definições:

<p>Best-Fit = O melhor ajuste possível para o tamanho solicitado. First-Fit = Solução mais simples e rápida de alocação. Algoritmo Buddy = Divisão recursiva de blocos de memória. Worst-Fit = Uso de blocos grandes para evitar fragmentação.</p> Signup and view all the answers

Associe as características dos sistemas de memória com suas descrições:

<p>Gerenciamento de Fragmentação = Ajustes necessários para manter a eficiência. Estratégia de Alocação = Métodos aplicados para gerenciar espaço livre. Tamanho do Bloco = Impacta diretamente na eficiência da alocação. Comportamento de Pesquisa = Determina a rapidez na alocação de memórias.</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Hierarquia de Memória

Organização da memória em níveis com diferentes características de velocidade, custo e volatilidade.

Memória Principal

Memória física (RAM) de acesso rápido, mas volátil. Armazena dados e instruções de programas em execução.

Memórias Secundárias

Memórias de armazenamento permanente (disco), com acesso mais lento, mas mais baratas e com maior capacidade.

Espaço de Endereçamento

Conjunto de endereços de memória que um processo pode usar. Proporciona isolamento e organização para cada processo.

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Endereçamento

Relação entre endereços lógicos (programador), gerados pelo compilador e endereços físicos da memória.

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Mecanismos de Gestão de Memória

Métodos e técnicas para alocação, libertação e monitorização do uso da memória, garantindo utilização eficiente por diversos processos.

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Proteção da Memória

Mecanismos que impedem que um processo acesse a memória de outro processo, garantindo a segurança.

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Endereços Reais Físicos

Endereços usados pelo programa que correspondem diretamente aos endereços físicos da memória.

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Endereços Reais Recolocáveis

Os endereços são ajustados usando uma base de endereçamento, permitindo alocação em diferentes partes da memória física.

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Endereços Virtuais

Endereços no programa que não correspondem diretamente à memória física; são convertidos em tempo de execução para endereços reais.

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Colocação Estática

Método de geração de endereços físicos onde os endereços são definidos durante a compilação, numa área fixa da memória.

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Recolocação e Reimplantação Estática

Geração de endereços físicos durante o carregamento do programa, permitindo que o programa seja carregado em diferentes áreas da memória.

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Reimplantação Dinâmica

Método de geração de endereços físicos em tempo de execução, mapeando endereços virtuais para físicos.

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Compilação

Processo de conversão de código de alto nível para código de máquina.

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Editor de Ligações (Linker)

Ferramenta que combina diferentes módulos de código em um único executável.

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Memória Principal (RAM)

A memória onde o programa é carregado e executado.

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Grau de Multiprogramação

É o número máximo de programas que podem ser executados simultaneamente em uma memória com partições fixas.

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Partições Fixas

Espaços de memória pré-definidos e de tamanho fixo para a execução de programas.

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Fragmentação Interna

Espaço desperdiçado dentro de uma partição porque um programa não ocupa todo o espaço disponível.

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Desperdício de Recursos

Ocorrência de partições vazias enquanto outras têm programas aguardando execução.

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Programas Recolocáveis

Programas cujos endereços não são fixos e são convertidos para endereços físicos durante o carregamento.

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Alocação de Programas

O processo de atribuir um programa a uma partição específica na memória.

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Compiladores

Software que traduz um programa de alto nível para um programa de baixo nível, como linguagem de máquina.

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Loader

Software que carrega um programa na memória, convertendo seus endereços para endereços físicos.

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Endereços Físicos

Endereços únicos na memória que identificam posições específicas.

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Endereçamento Real

Endereçamento direto à memória física, sem mapeamento de memória virtual.

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Falha de Página

Ocorre quando um processo tenta acessar uma página que não está na memória física (RAM). O sistema operacional então recupera a página do disco (memória secundária) para a RAM.

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Arquitetura Segmentada

A memória é organizada em segmentos, sendo cada processo responsável por sua própria tabela de segmentos, que define a organização da memória. A validação dos acessos ocorre em duas etapas: o número do segmento e o deslocamento dentro do segmento.

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Código de Acesso

Cada segmento de memória tem um código de acesso associado, que determina as permissões de acesso, como leitura, escrita, ou execução.

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Arquitetura Paginada

A memória é dividida em páginas de tamanho fixo. Cada processo possui uma tabela de páginas que mapeia endereços virtuais para endereços físicos da memória.

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Granularidade Mínima da Proteção

Na arquitetura paginada, a unidade mínima de proteção da memória é a página, permitindo uma proteção mais detalhada da memória.

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Recompactação da Memória

Técnica que move programas para um extremo da memória e consolida os espaços vazios no outro extremo, eliminando a fragmentação externa, mas que custa tempo.

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Partições Variáveis

Técnica de alocação de memória onde o tamanho das partições é ajustado ao tamanho do programa, contrastando com partições fixas de tamanho pré-determinado.

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Registos de limites

Valores que delimitam o espaço de memória permitido para cada programa, permitindo verificar se acessos estão dentro dos limites alocados.

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Sistemas Multiprogramados

Sistemas operacionais que permitem a execução de vários programas simultaneamente, otimizando o uso da CPU.

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Fragmentação

Situação onde a memória disponível é fragmentada em partes pequenas e inúteis, impedindo o uso completo da memória física.

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Memória Física

A quantidade de memória RAM disponível no computador para o sistema operacional usar para carregar programas em execução.

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SO

Sigla para Sistema Operacional

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Algoritmos de Gestão de Memória

Métodos de alocação e libertação de memória para garantir o uso eficiente por todos os programas em execução, otimizando o uso do espaço.

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Vantagens das Partições Variáveis

Evita fragmentação interna; utiliza a memória de forma mais eficiente; não exige interrupções no sistema para reconfigurar partições.

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Limitações das Partições Variáveis

A dimensão máxima de um programa ainda é limitada pela memória física disponível; pode haver fragmentação externa, exigindo recompactação periódica.

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Proteção da Memória em Partições Variáveis

É feita da mesma forma que nas partições fixas, usando registos de limites para definir o intervalo de endereços permitido para cada partição.

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Algoritmo Buddy

Um algoritmo de alocação de memória que divide a memória em blocos de tamanho potência de 2. Cada bloco pode ser dividido e combinado com outros blocos do mesmo tamanho para atender aos pedidos de memória.

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Vantagens do Algoritmo Buddy

O algoritmo Buddy é eficiente, ajuda a reduzir a fragmentação externa e é simples de administrar.

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Desvantagens do Algoritmo Buddy

O Algoritmo Buddy pode ter fragmentação interna devido ao desperdício de espaço em blocos maiores e possui granularidade limitada, suportando apenas tamanhos potências de 2.

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Granularidade Limitada

O Algoritmo Buddy só pode alocar blocos com tamanhos potências de 2. Isso pode levar a ineficiências ao atender requests de memória de tamanho não potência de 2.

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Limite Inferior (i)

Determina o menor tamanho de um bloco (2^i KB) que pode ser alocado no Algoritmo Buddy.

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Limite Superior (s)

Define o tamanho máximo do bloco que pode ser alocado no Algoritmo Buddy (2^s KB).

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Recombinação Automática

Quando dois blocos adjacentes e livres do mesmo tamanho se unem, formando um único bloco maior.

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O que acontece com o espaço livre no Algoritmo Buddy?

O espaço livre é fragmentado em blocos de tamanho potência de 2, disponíveis para alocação.

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Como o Algoritmo Buddy decide se divide ou combina blocos?

O algoritmo divide um bloco quando um programa solicita um bloco de tamanho menor. Ele combina blocos quando um programa libera um bloco, e o bloco vizinho também está livre.

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Swapping

Um mecanismo de gestão de memória que move processos inteiros para o disco rígido para liberar a memória física quando esta está cheia. Isso permite a execução de mais processos, mas com desempenho menor devido ao tempo de acesso ao disco.

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Paging

Um mecanismo de gestão de memória que divide os processos em páginas de tamanho fixo e as carrega na memória física sob demanda. Permite uma melhor utilização da memória física e evita fragmentação externa.

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Processo 'Swapped Out'

Um processo que foi completamente transferido para o disco rígido devido à falta de memória física.

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Algoritmos de Transferência

Os Algoritmos de Transferência determinam como um bloco de memória é transferido entre a memória secundária (disco) e a memória principal (RAM). Esses algoritmos visam otimizar o uso da memória e o desempenho do sistema.

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Transferência a Pedido

O bloco é transferido para a memória principal apenas quando solicitado pelo programa ou pelo sistema operacional.

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Transferência por Necessidade

O bloco é transferido para a memória principal apenas quando ocorre uma falta de página ou segmento, ou seja, quando o programa tenta acessar um bloco que não está na memória principal.

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Transferência por Antecipação

O sistema operativo prevê quais blocos serão necessários e carrega-os antecipadamente, antes de serem realmente solicitados, para otimizar o desempenho do sistema.

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Reserva de Memória na Paginação

Na memória paginada, a reserva de memória é simples devido ao tamanho fixo das páginas.

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Vantagens da Transferência a Pedido

Permite maior controle sobre quais blocos são carregados na memória principal e pode ser mais eficiente em termos de uso de memória.

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Desvantagens da Transferência a Pedido

Pode introduzir atrasos na execução, pois o bloco só é carregado quando solicitado.

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Vantagens da Transferência por Necessidade

É eficiente em termos de uso de memória, pois apenas as páginas ou segmentos realmente necessários são carregados na memória principal.

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Desvantagens da Transferência por Necessidade

Pode introduzir atrasos na execução do programa devido ao tempo necessário para carregar a página ou segmento.

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Vantagens da Transferência por Antecipação

Pode melhorar significativamente o desempenho do sistema, evitando faltas frequentes de páginas ou segmentos.

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Endereçamento Virtual

O endereçamento virtual permite que os endereços indicados no programa sejam convertidos em endereços físicos apenas em tempo de execução. Os endereços do programador não correspondem diretamente aos endereços da memória física.

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MMU (Unidade de Gestão de Memória)

A MMU é responsável por traduzir os endereços virtuais usados pelo programa em endereços físicos da memória durante a execução. Esse processo de tradução é constante e dinámico.

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Por que o endereçamento virtual é importante?

O endereçamento virtual permite a execução de programas maiores que a memória física, facilita o isolamento e a proteção de processos, e aumenta a flexibilidade na execução de softwares.

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Limitações do Endereçamento Real

Os programas são limitados pelo tamanho da memória física disponível, a multiprogramação é dificultada, e a portabilidade e flexibilidade são comprometidas.

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Vantagens do Endereçamento Virtual

O endereçamento virtual resolve várias desvantagens do endereçamento real, como a limitação de tamanho de programas, a dificuldade de multiprogramação e a falta de flexibilidade.

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O que acontece durante a tradução de endereços virtuais?

A MMU usa uma tabela de páginas ou uma tabela de segmentos para mapear os endereços virtuais usados pelo programa para os endereços físicos da memória, durante a execução.

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Grau de Multiprogramação em Partições Fixas

O número máximo de programas que podem ser executados simultaneamente é limitado pelo número de partições fixas na memória.

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O que é um 'Loader'?

Um programa que carrega outro programa na memória, convertendo seus endereços para endereços físicos da partição alocada.

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Vantagens dos Programas Recolocáveis

Evitam filas de programas esperando por partições específicas, melhorando o uso da memória.

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Limitações de Partições Fixas

A fragmentação interna e a necessidade de ajustar o tamanho dos programas à partição podem reduzir a eficiência do uso da memória.

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Por que os Programas Recolocáveis resolvem alguns problemas?

Permite que programas sejam alocados em diferentes partições, reduzindo filas de espera e melhorando o uso da memória. No entanto, não elimina a fragmentação interna.

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Unidade de Gestão de Memória (MMU)

Um componente de hardware que traduz endereços virtuais em endereços físicos durante a execução de um programa.

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Independência de processos

Uma vantagem do endereçamento virtual que garante que cada processo tem seu próprio espaço de endereçamento, evitando interferências entre eles.

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Execução de programas grandes

O endereçamento virtual permite executar programas maiores que a memória física disponível usando a memória secundária como auxiliar.

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Tradução Dinâmica

A MMU converte o endereço virtual para um endereço físico em tempo de execução, utilizando uma tabela de páginas ou segmentos.

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Segmentos

Blocos de tamanho variável usados na virtualização de memória, representando partes lógicas do programa.

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Páginas

Blocos de tamanho fixo usados na organização da memória virtual, facilitando a tradução de endereços virtuais para físicos.

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Vantagens das Páginas

Evita fragmentação externa e permite uma gestão de memória mais eficiente, utilizando blocos de tamanho fixo.

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Desvantagens dos Segmentos

Podem causar fragmentação externa, já que os espaços livres entre os blocos podem não ser grandes o suficiente para novas alocações.

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Best-Fit (Melhor Ajuste)

O Best-Fit é um algoritmo de alocação de memória que escolhe o menor bloco livre que seja grande o suficiente para satisfazer o pedido de memória do segmento. A lista de blocos livres é ordenada por tamanho crescente.

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Worst-Fit (Pior Ajuste)

O Worst-Fit é um algoritmo de alocação de memória que escolhe o maior bloco livre disponível. A lista de blocos livres é ordenada por tamanho decrescente.

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First-Fit (Primeiro Ajuste)

O First-Fit é um algoritmo de alocação de memória que seleciona o primeiro bloco livre com tamanho suficiente para o pedido, sem procurar por um bloco melhor.

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Isolamento e Proteção

O endereçamento virtual garante que cada processo tenha seu próprio espaço de endereçamento, evitando interferências entre eles.

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Execução de Programas Maiores

O endereçamento virtual permite executar programas maiores que a memória física disponível, movendo partes do programa entre a memória principal e secundária conforme necessário.

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Flexibilidade para Multiprogramação

O sistema operativo consegue gerir múltiplos processos de forma eficiente, atribuindo a cada processo um espaço de endereçamento virtual e convertendo os endereços conforme necessário.

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Mecanismo de Sobreposição (Overlay)

É uma técnica de gestão de memória utilizada em sistemas com endereçamento real para permitir a execução de programas maiores do que a memória física disponível, especialmente em sistemas onde a memória é limitada e não suporta endereçamento virtual.

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Gestão de Memória

Uma função crucial do sistema operativo que aloca e gere a memória principal (RAM). Permite a coexistência e execução eficiente de múltiplos processos, mesmo quando a memória RAM é limitada.

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Objetivos da Gestão de Memória

A gestão de memória visa alocar a memória de forma eficiente, garantir a proteção da memória contra acessos inválidos e evitar a corrupção de dados.

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O que é a reimplantação dinâmica?

É o processo de conversão de endereços virtuais em endereços físicos somente durante a execução do programa.

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Para que serve a reimplantação dinâmica?

A reimplantação dinâmica permite que os programas sejam maiores do que a memória física, que sejam executados em diferentes locais da memória física e que sejam protegidos de acessar a memória de outros programas.

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Quais são os tipos de reimplantação?

Existem três tipos de reimplantação: estática (feita durante a compilação), estática (feita no momento do carregamento) e dinâmica (feita em tempo de execução).

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Libertação e Fusão

Quando um programa termina, a partição é libertada. Partições livres contíguas podem ser combinadas para formar uma maior.

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Recolocáveis

Programas cujos endereços não são fixos e podem ser alocados em diferentes partes da memória.

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Algoritmo da Segunda Oportunidade

Uma variante do algoritmo FIFO que verifica o bit de referência (R) antes de remover uma página. Se o bit R for 0, a página é removida. Se o bit R for 1, o bit é reiniciado para 0, e a página recebe uma "segunda oportunidade" antes de ser movida para o final da fila.

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Algoritmo da Segunda Oportunidade Modificada

Um algoritmo que usa bits de referência (R) e modificação (M) para classificar as páginas em quatro categorias, priorizando a remoção de páginas que não foram usadas recentemente e não foram modificadas.

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Algoritmo do Relógio

Melhora o algoritmo da Segunda Oportunidade organizando as páginas em um círculo, com um ponteiro que indica a página mais antiga. Verifica o bit R de cada página: se for 0, a página é removida; se for 1, o bit é reiniciado para 0 e o ponteiro move-se para a próxima página.

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Paginação

A paginação divide a memória em páginas de tamanho fixo. Cada programa recebe uma tabela de páginas que mapeia endereços virtuais para endereço físicos da memória.

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Tabela de Páginas

Estrutura de dados que mapeia endereços virtuais para endereços físicos da memória, permitindo que cada processo tenha seu próprio espaço de endereçamento.

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Isolamento de Processos

A separação das tabelas de páginas garante que cada processo só tenha acesso às suas próprias páginas, impedindo acessos indevidos.

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Partilha de Memória

A partilha entre processos em arquitetura paginada é feita por páginas inteiras, enquanto na segmentação pode-se partilhar partes menores.

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Bit de Proteção

Um bit associado a cada quadro de memória que indica se a página está presente no espaço de endereçamento do processo.

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Memória Virtual

Permite que o sistema operacional utilize mais memória do que a física disponível, expandindo-a com o armazenamento secundário (disco).

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Algoritmos de Substituição de Páginas

Decidem quais páginas remover da memória física quando o espaço é limitado, garantindo o desempenho do sistema.

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Alocação Contígua vs Não Contígua

A alocação contígua coloca um processo em um bloco contínuo de memória. A alocação não contígua divide o processo em partes que podem ser alocadas em blocos separados.

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Algoritmo Óptimo

Remove a página cujo próximo uso será o mais distante no futuro. É ideal em termos teóricos, pois minimiza o número de substituições.

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Algoritmo NRU (Não Usada Recentemente)

Usa os bits R e M para classificar páginas em 4 grupos: Não referenciada/não modificada (prioridade máxima para remoção), Não referenciada/modificada, Referenciada/não modificada, Referenciada/modificada (prioridade mínima para remoção).

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FIFO (First In, First Out)

Remove a página que está há mais tempo na memória. É simples, mas não considera o grau de utilização.

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Anomalia de Belady

Ocorre em FIFO: mais memória leva a pior desempenho, por remover páginas úteis.

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Quais são os objetivos da Gestão de Memória?

A gestão de memória visa alocar a memória de forma eficiente, garantir a proteção da memória contra acessos inválidos e evitar a corrupção de dados.

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Por que a reimplantação dinâmica é importante?

A reimplantação dinâmica permite que os programas sejam maiores do que a memória física, que sejam executados em diferentes locais da memória física e que sejam protegidos de acessar a memória de outros programas.

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Next-Fit

Variante do First-Fit onde a pesquisa por um bloco livre começa do último bloco alocado, evitando reutilização de blocos pequenos no início da lista.

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Best-Fit

Escolhe o bloco livre mais próximo em tamanho ao pedido, priorizando blocos menores.

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Worst-Fit

Escolhe o maior bloco livre disponível, mesmo que seja muito maior do que necessário.

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First-Fit

Seleciona o primeiro bloco livre que satisfaz o pedido, independentemente do tamanho.

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Consolidação

Processo de juntar blocos livres adjacentes para formar um bloco maior, reduzindo a fragmentação.

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Recombinação

No Algoritmo Buddy, quando um processo libera um bloco, o sistema tenta recombiná-lo com seu 'buddy' (se estiver livre) para formar um bloco maior.

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Study Notes

Sistemas Operativos II - Funcionamento Interno de Sistemas Operativos

  • O funcionamento interno de sistemas operativos centra-se na gestão da memória.
  • A gestão de memória é fundamental para garantir a execução eficiente de múltiplos processos simultaneamente, mesmo quando a necessidade de memória excede a capacidade física.
  • As principais componentes/funções do sistema operativo incluem: Gestão de ficheiros e pastas, Interpretador de comandos (chamadas ao sistema), Gestão de processos (processos, comunicação e sincronização entre processos), Gestão de E/S (Periféricos, Entrada e Saída), e Gestão de memória (Memória, Segurança e proteção).

Principais Componentes/Funções do Sistema Operativo

  • Gestão de ficheiros e pastas: Envolve a organização e manipulação de ficheiros e pastas no sistema de ficheiros.
  • Interpretador de comandos (chamadas ao sistema): Traduz comandos do utilizador para instruções que o sistema operativo pode executar.
  • Gestão de processos: Controlo da criação, execução, terminação e comunicação entre processos.
  • Gestão de E/S (Entrada/Saída): Interação com periféricos como monitores, teclados e dispositivos de armazenamento.
  • Gestão de memória: Alocação e gerenciamento da memória principal (RAM).

Funcionamento Interno SOS - Objectivos

  • Alocação eficiente da memória: Permite que múltiplos processos utilizem a memória de forma eficiente e organizada, otimizando o desempenho e evitando desperdícios com alocação exata de memória para cada processo.
  • Proteção da memória: Garante que um processo não aceda a áreas de memória de outros processos, evitando corrupção de dados e aumentando a segurança do sistema.
  • Gestão da memória virtual: Permite que o sistema utilize mais memória do que a física disponível através de técnicas como paginação e segmentação, expandindo a memória através de armazenamento secundário (disco).

Funcionamento Interno SOS - Introdução

  • A gestão de memória é crucial num sistema operativo, pois aloca e gerencia a memória principal (RAM) de um computador para garantir a coexistência e execução eficiente de múltiplos processos.
  • Esta gestão é essencial para garantir a execução eficiente de múltiplos processos, mesmo quando a necessidade de memória excede a capacidade física.

Funcionamento Interno SOS - Outros tópicos

  • Hierarquia de Memória: Memória Principal (física ou primária) e Memórias Secundárias (ou de disco).
  • Organização: Memória uniforme (acesso apenas à memória principal) e hierarquizada (acesso a vários níveis de memória).
  • Espaço de Endereçamento: Conjunto de posições de memória que um processo pode usar para ler, escrever e executar.
  • Endereçamento Real vs. Virtual: Diferenciação entre endereços físicos e endereços logicos usados por programadores.
  • Geração dos Endereços físicos: Os métodos estáticos e dinâmicos de geração e colocação na memória.
  • Endereçamento Dinâmico: Endereços virtuais, traduzidos em tempo de execução em endereços físicos pela Unidade de Gestão de Memória (MMU).
  • Vantagem do Endereçamento Virtual: Isolamento e proteção dos processos, execução de programas maiores, flexibilidade para a multiprogramação.
  • Mecanismos de sobreposição (Overlay): Técnica para executar programas maiores que a memória física.
  • Sistemas multiprogramados com Endereçamento Real e Partições Fixas: Divisão da memória em partições fixas para executar vários programas simultaneamente.
  • Sistemas multiprogramados com Endereçamento Real e Partições Variáveis: Gestão flexível da memória em partições ajustáveis.
  • Algoritmos de Substituição (Swapping/Paging): Transferência de segmentos/páginas de/para o disco rígido quando a memória fica cheia, como páginas não são usadas, ou processos que podem ser movidos para o disco.
  • Algoritmos de Substituição de Páginas: Incluindo FIFO, Segunda Oportunidade, Relógio, e Não Recentemente Usado (NRU), tendo em conta a melhor política para a substituição de páginas.

Funcionamento Interno SOS - Algoritmos de Gestão de Memória

  • Algoritmos de Transferência: Descrevendo como os sistemas operacionais movem dados entre RAM e disco rígido (On Demand, Antecipação).
  • Reserva de memória na paginação: Simples e eficiente, na medida em que a memória paginada é reservada em blocos fixos.
  • Reserva de memória na segmentação: Mais complexa, pois os segmentos podem ter tamanhos variados.
  • Critérios de Escolha de Blocos Livres: Apresentando métodos como Best-Fit, Worst-Fit e First-Fit, com suas vantagens e desvantagens em relação ao desperdício de memória
  • Algoritmo Buddy: Um algoritmo mais avançado de alocação de memória, que divide e junta blocos de tamanhos fixos para optimizar o uso da memória.

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