Multiprogramação com Partições Fixas

A maneira mais simples de implementar a multiprogramação, em termos de memória, é dividir a mesma em n partições desiguais. Quando um job chega, há duas possibilidades: ele é colocado em uma fila de entrada da menor partição capaz de armazená-lo ou ele é colocado em uma fila de entrada única.

Uma vez que as partições são fixas, qualquer espaço não ocupado por um job é perdido. A desvantagem de classificar os jobs em entradas separadas é apresentada quando uma fila para uma partição grande está vazia e filas para partições pequenas estão muito cheias. Uma possível alternativa é colocar todos os jobs em uma única fila de entrada e sempre que uma partição encontra-se livre, alocar para o próximo job da fila. Para não desperdiçar espaço pode-se realizar uma pesquisa para selecionar o job que melhor se ajuste ao tamanho da partição. No entanto, isto pode deixar jobs pequenos de fora, o que também é indesejável. Neste caso, é interessante dispor de pelo menos uma partição pequena para jobs pequenos ou criar uma regra que limite o número de vezes que um job pode ser ignorado, obrigando que o mesmo seja selecionado em um determinado momento.

Dois conceitos importantes devem ser introduzidos quando há a ocorrência de multiprogramação: realocação e proteção.

Programas (jobs) diferentes são colocados em endereços diferentes (partições). Quando um programa é vinculado, o linkeditor deve saber em que endereço o programa deve começar na memória. Como o gerenciador de memória só decide em qual partição (endereço) o programa vai executar quando este chegar, não há garantia sobre em qual partição um programa vai realmente ser executado. Este problema é conhecido como realocação: modificação dos endereços especificados dentro do programa de acordo com a partição onde ele foi colocado.

Outra questão importante está na proteção: programas diferentes não podem ter acesso a dados e/ou instruções fora de sua partição. Sem esta proteção, a construção de sistemas maliciosos seria facilitada. Uma possível alternativa para ambos os problemas é equipar a máquina com dois registradores especiais de hardware chamados registradores de base e registradores de limite. Quando um processo é agendado, o registrador de base é carregado com o endereço de início de sua partição e o registrador de limite com o comprimento de sua partição. Assim, instruções são verificadas em relação ao seu endereço de armazenamento e para verificar se o mesmo não está fora da partição. O hardware protege os RB e RL para impedir que programas de usuário os modifiquem.