- Il sistema operativo divide la memoria fisica in pagine e assegna a ciascuna pagina un indirizzo univoco nella memoria virtuale.
- Quando un processo necessita di memoria, il sistema operativo gli alloca un intervallo di indirizzi virtuali. Se non è disponibile memoria fisica sufficiente, il sistema operativo sposta alcune pagine dalla memoria fisica a quella del disco (operazione nota come paging ), liberando spazio per nuove pagine.
2. Algoritmi di sostituzione della pagina:
- Per gestire in modo efficace la sostituzione delle pagine, il sistema operativo utilizza algoritmi diversi. Quelli comuni includono:
- Utilizzato meno recentemente (LRU): Sostituisce la pagina che è rimasta inattiva (inutilizzata) per il tempo più lungo.
- First In First Out (FIFO): Sostituisce la pagina più vecchia, indipendentemente dall'utilizzo.
- Seconda possibilità: Variante del FIFO che dà alle pagine una "seconda possibilità" se sono state recentemente referenziate.
3. Cercapersone della domanda:
- Il sistema operativo porta una pagina nella memoria fisica solo quando è effettivamente necessaria. Ciò riduce l'utilizzo della memoria e accelera l'esecuzione evitando caricamenti di pagine non necessari.
4. Metodi di allocazione della memoria:
- Allocazione fissa: Divide la memoria in partizioni di dimensione fissa, che i processi possono utilizzare esclusivamente.
- Assegnazione variabili: Assegna quantità variabili di memoria in base alle esigenze specifiche di ciascun processo. Ciò ottimizza l'utilizzo della memoria, prevenendo la frammentazione e lo spreco di spazio.
5. Scambio:
- Quando tutta la memoria fisica è esaurita ed è necessaria altra memoria, il sistema operativo può spostare interi processi dalla memoria fisica all'archiviazione su disco (spazio di scambio ) utilizzando un processo chiamato scambio.
- I processi sostituiti vengono ripristinati nella memoria fisica quando devono essere eseguiti nuovamente.
6. Memoria cache:
- La CPU utilizza una memoria piccola e veloce chiamata cache per memorizzare i dati utilizzati di recente e le istruzioni per un accesso rapido.
- Diversi livelli di cache operano vicino alla CPU con velocità crescente e dimensione decrescente.
7. Protezione della memoria:
- Il sistema operativo utilizza tecniche di protezione della memoria per impedire ai processi di accedere ad aree di memoria limitate o di sovrascriversi a vicenda.
- Ciò garantisce l'integrità dei dati e migliora la sicurezza.
8. Segmentazione:
- Un approccio alternativo alla gestione della memoria in cui la memoria è divisa in segmenti in base alla funzionalità logica, anziché alle pagine di dimensione fissa.
9. Allocazione memoria amici:
- Una strategia di allocazione della memoria che suddivide la memoria in blocchi di uguali dimensioni, che possono essere ulteriormente suddivisi secondo necessità.
10. Tabelle di pagina e tabelle di pagina invertite:
- Le tabelle di pagina sono strutture dati che associano gli indirizzi della memoria virtuale agli indirizzi della memoria fisica, consentendo al sistema operativo di gestire in modo efficiente le sostituzioni delle pagine e l'accesso alla memoria.
- Le tabelle delle pagine invertite memorizzano le mappature tra gli indirizzi della memoria fisica e gli indirizzi della memoria virtuale, migliorando l'efficienza delle operazioni di gestione della memoria.
Queste tecniche e algoritmi si evolvono continuamente man mano che i sistemi informatici cercano di migliorare l'efficienza e le prestazioni della gestione della memoria.
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