Na arquitetura de computadores, um registro de envelhecimento é um mecanismo de hardware usado no gerenciamento de memória, especificamente dentro de sistemas de memória virtual que empregam paginação ou segmentação da demanda. Seu objetivo é rastrear a recência do acesso para páginas ou segmentos na memória. Essas informações são cruciais para tomar decisões informadas sobre quais páginas despejarem da memória principal quando ela fica cheia (ocorre uma falha na página).
Em vez de simplesmente usar um algoritmo menos usado (LRU), que requer rastrear a ordem de acesso exata para cada página, um registro de envelhecimento oferece uma aproximação probabilística. É mais eficiente implementar em hardware do que um rastreador LRU totalmente preciso.
Aqui está como funciona:
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vetor de bit: Cada página ou segmento tem um bit associado no registro de envelhecimento. Este registro é normalmente um bit por entrada.
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Mudança periódica: Em intervalos regulares (por exemplo, todo ciclo de relógio ou um múltiplo), os bits no registro de envelhecimento são deslocados para a direita. Um "1" é adicionado ao bit mais à esquerda se a página correspondente tiver sido acessada desde o último turno.
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Aproximação da Recência: Os acessos mais recentes a uma página, quanto mais "1" estará presente em seu bit de registro de envelhecimento. As páginas com mais "1" são consideradas mais recentemente usadas.
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Substituição da página: Quando ocorre uma falha de página, o algoritmo de substituição da página (geralmente uma variante da LRU) seleciona uma página para despejo com base no número de "1" s (ou alguma outra métrica derivada). As páginas com menos "1" l líder (o que significa que não foram acessadas recentemente) têm maior probabilidade de serem substituídas.
Vantagens dos registros de envelhecimento: *
Implementação de hardware: É relativamente simples e rápido de implementar em hardware.
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Aproximação de LRU: Ele fornece uma aproximação razoável do algoritmo LRU sem a complexidade de rastrear a ordem de acesso exata.
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Eficiência: Comparado ao rastreamento LRU totalmente preciso, é mais eficiente em termos de custo e velocidade de hardware.
Desvantagens dos registros de envelhecimento: *
Aproximação de imprecisão: Não é perfeitamente preciso na determinação da página usada mais recentemente; É uma abordagem probabilística.
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Sensibilidade do parâmetro: A frequência da operação de mudança de bit é um parâmetro que afeta a precisão e a eficácia do registro do envelhecimento. Escolher uma frequência ideal pode ser um desafio.
Em resumo, o Registro de Envelhecimento é um mecanismo inteligente de hardware que oferece uma troca prática entre precisão e eficiência no gerenciamento da memória virtual, aproximando a substituição da página da LRU. É uma característica comum em muitas arquiteturas de processador.
