Sistemas de Computação - Memória Virtual - Algoritmos de Subs

Substituição de página por aproximação LRU (Least Recently Used) é uma solução associada ao conceito de

• banda larga.

• segurança da informação.

• impressão off-line.

• memória virtual.

• arquitetura OLAP.

Answer explanation

Sistemas de Computação - Pré-requisitos

Aula 3.1

57:36

Página 38

https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/questoes/371824fe-a3

Um sistema operacional, em uma máquina qualquer, faz sua gerência de memória baseada em uma política de substituição de páginas, na qual é selecionada para se carregar na memória a página menos referenciada, como quadro menos usado.

Essa política é identificada pelo acrônimo:

• OPT

• NRU

• LRU

• LFU

• 
  FIFO

Answer explanation

Sistemas de Computação - Pré-requisitos

Aula 3.1

58:08

Página 39

https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/questoes/f23cf733-9c

Seja uma memória virtual com 3 blocos, que use o algoritmo LRU (LeastRecentlyUsed) como seu algoritmo de substituição de páginas. Admitindo-se que ocorra a seguinte sequência de referência às páginas de memórias:

1,2,3,4,2,3,4,2.

Assumindo que inicialmente todos os blocos estão vazios, quantas interrupções de páginas ausentes (pagesfaults) ocorrerão?

• 5

• 4

• 6

• 7

• 3

Answer explanation

Sistemas de Computação - Pré-requisitos

Aula 3.1

59:55

Página 39

https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/questoes/6dd8e3ce-a1

Ocorrerão 4 page faults:

as três primeiras para a inserção das páginas iniciais (já que os blocos estão vazios) e mais uma para colocar a página de referência 4 (sairá a página 1, que é a menos recentemente utilizada). Assim a configuração da memória será: 4,2,3. As referências seguintes (2,3,4,2) não geram page faults, já que os valores já estão em memória.

O algoritmo de substituição de páginas LRU (Least Recently Used) é considerado mais eficiente que o FIFO (First-In First-Out), porém:

• É mais simples de implementar

• Exige suporte de hardware especial

• Não sofre da anomalia de Belady

• Pode ser implementado sem overhead adicional

• É menos eficiente em sistemas com grande carga de memória

Answer explanation

Sistemas de Computação - Pré-requisitos

Aula 3.1

ESA - 2019

A anomalia de Belady ocorre quando:

• O número de page faults aumenta com a redução de frames

• O algoritmo LRU falha em identificar páginas recentemente usadas

• O número de page faults aumenta com o aumento de frames disponíveis

• O sistema operacional não consegue alocar memória virtual

• O algoritmo de substituição escolhe páginas aleatoriamente

Answer explanation

Sistemas de Computação - Pré-requisitos

Aula 3.1

ESFCEX - 2020

A anomalia de Belady é característica exclusiva do FIFO, onde aumentar os frames pode paradoxalmente aumentar os page faults.

Quando uma falta de página ocorre, o sistema operacional precisa escolher uma página a ser removida da memória, a fim de liberar espaço para uma nova página a ser trazida para a memória. Em relação aos algoritmos que podem ser utilizados, para executar a substituição de páginas, pode-se afirmar que

• a Anomalia de Belady indica que se há menos páginas em memória, e pode ocorrer menos falta de páginas do que se houvesse mais páginas em memória.

• na paginação sob demanda, inicialmente são carregadas páginas que podem não ser suficientes para executar o programa.

• no algoritmo FIFO com segunda chance, a página mais antiga é a primeira a sair da memória.

• no algoritmo LRU, ao ocorrer uma falta de página, é retirada da memória a página menos referenciada.

• em sistemas que executam vários processos, o compartilhamento de páginas piora o problema da falta de páginas.

Answer explanation

Sistemas de Computação - Pré-requisitos

Aula 3.1

https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/questoes/bb2b873a-9a

Luciano tem razão, apesar do gabarito considerar a letra "a" como correta, o nome da anomalia descrita deveria ser Belady (com "d"). Mas vamos lá:
a) Certa. Pode parecer, intuitivamente, que, quanto mais molduras de página a memória possuir, menos faltas de página o programa terá. É bastante  surpreendente constatar que isso nem sempre é verdadeiro. Belady et al (1969) descobriram um contra-exemplo, no qual o algoritmo de substituição de página FIFO causava mais faltas de página com quatro molduras de página do que com três. Essa estranha situação tornou-se conhecida como anomalia  de Belady. (Fonte: Sistemas Operacionais, Tanembaum, 2ed, pag 170).
b) Errada. Na paginação por demanda, os processos são iniciados sem qualquer uma de suas páginas presentes na memória. Assim que a CPU tenta buscar a primeira instrução, ela detecta uma falta de página, fazendo o sistema operacional carregar na memória a referida página que contém essa primeira instrução. Nessa estratégia, as páginas só são carregadas à medida que são solicitadas, e não antecipadamente. O processo depois de um certo tempo terá a maioria das páginas que necessita para ser executado e passa a gerar relativamente poucas faltas de página.
c) Errada. No FIFO puro, a página mais antiga é a primeira a sair da memória. O FIFO com segunda chance é uma modificação simples do FIFO puro. O FIFO segunda chance impede que uma página intensamente usada saia da memória simplesmente porque é a mais antiga.
d) Errada. LRU (Least Recently Used) retira da memória a página não utilizada pelo período de tempo mais longo. O algoritmo que retira da memória a página menos referenciada é o Algoritmo de Envelhecimento (Aging).
e) Errado. É nitidamente mais eficiente compartilhar páginas para evitar a situação de existirem duas cópias ou mais da mesma página presentes na memória. Com essa economia de memória sobra mais espaço, que poderá conter mais páginas e que diminuirá o problema de falta de páginas.
(Fonte: Sistemas Operacionais, Tanembaum, 3ed, Cap 3)

No algoritmo NRU (Not Recently Used), as páginas são classificadas em classes. A primeira classe a ser substituída é aquela onde:

• R=1 e M=1

• R=0 e M=1

• R=1 e M=0

• R=0 e M=0

• R=1 independente de M

Answer explanation

Sistemas de Computação - Pré-requisitos

Aula 3.1

VUNESP - PM-SP 2018

Em um sistema com padrões de acesso à memória imprevisíveis, o algoritmo mais adequado para substituição de páginas seria:

• FIFO, por sua simplicidade

• LFU, por considerar frequência de acesso

• LRU, por considerar temporalidade de acesso

• Randômico, por sua imparcialidade

• NRU, por não requerer hardware especial

Answer explanation

Sistemas de Computação - Pré-requisitos

Aula 3.1

ESA - 2021

O LRU é mais eficaz para padrões imprevisíveis por focar no acesso recente.

Como é denominado o algoritmo de substituição de página de memória em que, ao acontecer uma falta de página, o sistema operacional irá procurar pela página que estiver com a classe mais baixa, ou seja, modificada, mas não sendo referenciada.

• Relógio

• NUR

• Segunda chance

• FIFO

• Randomico

Answer explanation

Sistemas de Computação - Pré-requisitos

Aula 3.1

https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/questoes/168a3c59-2f

O algoritmo Segunda Chance é uma melhoria em relação ao FIFO porque:

• Elimina completamente a anomalia de Belady

• Considera se a página foi modificada

• Dá uma nova oportunidade a páginas referenciadas

• Utiliza uma estrutura de dados mais eficiente

• Não requer bits de controle na tabela de páginas

Answer explanation

Sistemas de Computação - Pré-requisitos

Aula 3.1

ESFCEX - 2017