Pré-requisito - Memória Virtual no Sistema Operacional

Conforme sugerido pelo conceito de memória virtual, não é necessário que todo o processo seja carregado na memória principal em determinado momento. O processo pode ser executado de forma eficiente se apenas algumas das páginas estiverem presentes na memória principal em um determinado momento. Agora, a questão que se coloca aqui é qual é a base da seleção de páginas a serem carregadas na memória principal para a execução de um processo antecipadamente?

A resposta para o problema apresentado aqui é Paginação por demanda . De acordo com este conceito, nenhuma página é carregada na memória principal a menos que esteja sendo referenciada pelo processo em qualquer estágio de execução. Em contraste, o conceito de Prepaging apresenta uma abordagem diferente onde o sistema operacional apresenta uma estimativa de qual página o processo exigirá e pré-carrega na memória.

O conceito de Prepaging é usado como uma tentativa de reduzir o grande número de falhas de página que ocorrem no início de um processo onde a estratégia básica é trazer para a memória todas as páginas que serão necessárias ao mesmo tempo antes de serem realmente referenciado pelo processo. 

O pré - envio é usado para superar uma grande desvantagem da paginação sob demanda . Uma grande desvantagem da Paginação por demanda é um número significativamente grande de falhas de página que podem ocorrer assim que um processo começa a ser executado. A situação é resultado de um esforço para carregar a localidade inicial na memória. A mesma situação pode surgir repetidamente. Por exemplo, quando um processo é reiniciado após ser trocado, todas as suas páginas estão presentes no disco e, portanto, cada uma das páginas deve ser trazida de volta para a memória principal para a execução do processo por sua própria falha de página no pior caso.
Se um sistema usa um modelo de conjunto de trabalho, uma lista de páginas é mantida com cada processo em seu conjunto de trabalho. Se um processo for suspenso devido à falta de frames livres ou uma espera de E / S, o conjunto de trabalho do processo não será perdido. Quando um processo é retomado, todo o conjunto de trabalho é trazido de volta à memória antes que o processo comece a ser executado novamente.
A principal vantagem do Prepaging é que ele pode economizar tempo quando endereços consecutivos são referenciados por um processo. Nesse caso, é fácil para o sistema operacional adivinhar e carregar as páginas apropriadas e, como há uma grande probabilidade de que a estimativa seja correta para muitas páginas, haverá menos falhas de página.

O pré-envelhecimento nem sempre é benéfico. A vantagem do Prepaging é baseada na resposta a uma pergunta simples de que se o custo de implementação do Prepaging é menor do que o custo de manutenção das falhas de página correspondentes. Observe aqui que pode ser o caso de não ser usado um número consideravelmente grande de páginas trazidas de volta para a memória pelo Prepaging. A desvantagem do conceito é que há desperdício de recursos, como tempo e memória, se as páginas pré-carregadas não forem utilizadas.

Diferença entre paginação por demanda e pré-envio:

Deixe o número de páginas pré-paginadas ser: s, e a fração dessas páginas realmente usadas por um processo é: m, onde (0 ≤ m ≤ 1). Agora verifique se as falhas da página salva s * m são maiores ou menores do que o custo de pré-envio de s * (1-m) páginas desnecessárias e prossiga com o procedimento que tem um valor menos relativo.

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