Como o sistema operacional gerencia o armazenamento e a memoria

A Quando o sistema operacional gerencia a memória do computador, duas grandes tarefas precisam ser cumpridas.

1 - Cada processo deve ter memória suficiente para ser executado. Ele não pode utilizar a memória de outro processo e outro processo também não pode utilizar a sua memória.

2 - Os diferentes tipos de memória no sistema devem ser bem utilizados para que cada processo seja executado de forma eficaz.

Para realizar a primeira tarefa, o sistema operacional tem de definir os limites de memória para cada tipo de software e aplicativo.

Como um exemplo, vamos criar um pequeno sistema imaginário com 1 Gigabyte (1024 megabytes) de MEMORIA RAM. Durante o processo de boot (inicialização), o sistema operacional do nosso computador imaginário vai utilizar toda a memória disponível.
Depois ele "recua" o suficiente para atender ás necessidades do próprio sistema operacional. Vamos supor que o sistema operacional precise de 300 megabytes para roda. Agora, o sistema operacional vai para o fim da memória RAM e distribui essa memória para diversos drives necessários para controlar os subsistemas do computador. No nosso computador imaginário, os drives ocupam 200 megabytes. Agora que o sistema operacional foi completamente carregado, existem 500 megabytes disponíveis para os processos dos aplicativos.
Quando os aplicativos começam a ser carregados na memória, eles são carregados em blocos. O tamanho desses blocos e determinado pelo sistema operacional. Se o tamanho do bloco e de 2 megabytes, todo o processo carregado receberá um pedaço da memória que é múltiplo de 2 megabytes. Os aplicativos serão carregados nesses tamanhos fixos de blocos. Os blocos iniciarão e terminarão nos limites estabelecidos por palavras de 4 ou 8 bytes. Esses blocos e limites organizam o carregamento dos aplicativos, impedindo sobreposição. Depois que o processo estiver concluído, a pergunta que nos resta é: O que se pode fazer quando o espaço de 500 megabytes for ocupado?
Na maioria dos computadores, e possível adicionar mais memória, além da capacidade original. Por exemplo, você pode expandir a memória RAM de 1 Gigabyte para 2 Gigabytes. Isto funciona, mas custa caro. Este fato também ignora um dado importante de computação: a maioria da informação que um aplicativo armazena na memória não esta sendo usada o tempo inteiro. Como um processador só pode acessar um local da memória por vez, a maior parte da memória RAM não é utilizada. Como o espaço de disco rígido e mais barato do que a memória RAM, mover informação da memória RAM para o disco rígido é uma solução sem custo algum. Esta técnica é conhecida como GERENCIAMENTO DA MEMÓRIA VIRTUAL.
O armazenamento em disco é apenas um dos tipos de memória que podem ser gerenciados pelo sistema operacional.