Sistemas Operacionais Para Servidores, Desktops E Smartphones

O Windows é um dos sistemas operacionais mais inteligentes quando se trata em gerenciamento de memória, por exemplo, na comparação em que deve ser definido o que é enviado para a memória física e o que deve ser armazenado na virtual. Ao carregar na memória todos os softwares necessários para o bom funcionamento do sistema, o Windows respeita algumas regras.

A memória física só vai receber aquilo que o Windows considera mais importante, pode ter isso com o próprio sistema operacional e algumas aplicações que o usuário estiver usando no momento. O restante, aquilo que o Windows vê que não será usado tão urgentemente, fica na memória virtual.

Porém, existe certa desvantagem. Onde a memória virtual que utilizamos fica armazenada em um arquivo no disco rígido da máquina. Onde o processo de leitura e escrita de dados no HD do computador é muito mais lento do que o equivalente em memória RAM

Então nesse caso, podemos ver que o desempenho do computador melhora quando instalamos novos pentes de memória. Quanto mais memória física disponível, menos provável é o uso extensivo da memória virtual.

O Windows trabalha com dois tipos de memória: a principal (RAM) e a memória virtual (um arquivo que é usado como extensão da memória principal, ele é hospedado no disco rígido). Podemos ver assim, a memória virtual vai ser um recurso para o armazenamento de dados que não estão em uso, mas que quando forem necessário eles devem ser recuperados com velocidade. Essa memória pode ser usada pelo sistema também quando se esgota espaço disponível na memória física. Então ela acaba sendo uma extensão da memória principal. Possui um princípio que consegue diferenciar o que deve ser utilizado pela memória principal e pela memória virtual.

Veja abaixo a diferença na arquitetura referente o funcionamento da memória no sistema Windows (32 e 64 bits)

FIGURA 01 - DIFERENÇA ARQUITETURA 64 E 32 BITS

Para a memória física, ele joga o essencial para ser executado nesta memória. Como exemplo, temos o próprio sistema operacional e os objetos e aplicações que estão sendo utilizados no instante. O que tem menos prioridade fica para uso da memória virtual.

Vantagens:

- Possibilidade de expandir a memória quando a memória física de esgota, então é utilizada a memória virtual como repositória;

Desvantagens:

- A memória virtual estará “hospedada” no disco rígido, o que favorece a lentidão da sua leitura.

1.1 GERENCIAMENTO DE MEMÓRIA WINDOWS 32 BITS

A principal diferença entre o gerenciamento do Windows 64 bits para o Windows 32 bits é o fato de que o segundo reconhece no máximo 4GB de memória instalados, enquanto o primeiro não possui esse limite, pois garante que seus endereços virtuais sejam registrados em blocos do dobro do tamanho.

Porém, alguns processadores possuem uma funcionalidade chamada PAE, que expande o limite de uso da memória física para 128 GB. Nem todos os processadores possuem esse recurso, e para habilitá-lo deve ser estudada questão de compatibilidade entre os softwares.

Desvantagens:

- Não reconhece mais que 4 GB de memória RAM.

2. GERENCIAMENTO DE MEMÓRIA LINUX

O Linux é um sistema de multiusuários e vários processos. Ele possui dois sistemas de gerenciamento de memória. O primeiro é o gerenciamento de memória física, onde ele cuida da alocação e liberação de blocos de memória. E o segundo é o sistema de gerenciamento de memória virtual. Este tem o papel de "enganar" os processos dizendo que há memória suficiente quando não há. Esta técnica pode melhorar a desempenho do sistema operacional.

O Linux gerencia memória de maneira que, quando um processo é finalizado, o sistema guarda certas informações para o caso de ele precisar ser retomado, e assim sua inicialização será mais rápida. Oferece prioridade aos programas que estão sendo processados no momento. A memória virtual do Linux é chamada SWARP. Se a memória física estiver sobrecarregada, o sistema dá inicio ao uso da memória SWAP.

Muitos componentes do Linux precisam alocar espaço a páginas inteiras, mas frequentemente pode ser necessário alocar blocos menores de memória. O núcleo oferece um subsistema adicional para a alocação de áreas de memória de tamanho variável, sem tamanho previamente definido, esse serviço, fornecido pela rotina kmalloc, análoga á rotina malloc da linguagem C, aloca blocos a páginas inteiras, sob demanda, mas subdivide esses blocos em partes menores. O núcleo armazena dados sobre os blocos em uso pelo sistema kmalloc, em listas que contêm cada uma, apenas blocos que foram subdivididos em partes de um tamanho especifico. A alocação de memória envolve selecionar a lista apropriada e retirar a primeira área disponível dessa lista, ou alocar espaço a uma página e subdividi-lo.

Para uma máquina de 32 bits, o espaço reservado para endereçamento virtual é de 3 GB, e 1 GB é reservado para as tabelas de páginas e dado do núcleo (este só é visível quando executado no modo de chamada de núcleo). O espaço de endereçamento virtual se divide em regiões organizadas em páginas contiguas e homogêneas, e podem ocorrer espaços vazios no endereçamento dessas regiões.

Tanto o controlador de páginas, quanto o kmalloc, não pode ser interrompido. Uma rotina que deseje alocar uma área de memória informa a prioridade da sua requisição à rotina de alocação. Rotinas de interrupção utilizam uma prioridade, que garante que a requisição seja satisfeita ou que falhe imediatamente, caso não exista mais memória disponível. Em contraposição, para uma requisição de memória de um processo comum de usuário, uma área de memória livre é procurada, sendo o processo bloqueado até que uma área de memória se torne disponível. A prioridade de alocação também pode ser usada para especificar a requisição de memória de acesso direto (DMA). Esse recurso é usado em algumas arquiteturas, como em PCs, onde certas requisições de DMA não podem ser realizadas sobre qualquer bloco da memória física.

As regiões de memória solicitadas pelo sistema kmalloc ficam alocadas até que sejam explicitamente liberadas. O sistema kmalloc não pode transferir essas regiões de uma posição