Administración de Memoria y Memoria Virtual

Maria Jesus Melendez Q.Juan Galvez B.

Memoria Principal

Gestión de Memorias Uno de los recursos más importantes que forma una

arquitectura computacional La gestión de memoria como tarea recae en el

SO(MMU) Gestión de memoria en sistemas de

Monoprogramación Memoria física versus virtual

Memoria Principal

Gestión de memoria en sistemas de Multiprogramación Intercambio (Swapping) Principales características que se desean de un sistema

de gestión de memorias

o Ofrecer a cada proceso un espacio lógico propioo Proporcionar protección entre los procesos.o Permitir que los procesos compartan memoria.o Maximizar el rendimiento del sistema.o Proporcionar a los procesos mapas de memoria muy grandes.

Memoria Principal

Requisitos de la Gestión de Memoria

Reubicación o Correspondencia Protección Compartición Organización Lógica Organización Física

Memoria Principal

Técnicas de Gestión de memoria

Administración sin intercambio Administración con intercambio

o Técnica de Gestión de memoria Basadas en asignación contigua

Particiones Estáticas de Memoria.

Administración de Memoria

Particiones Estáticas de Memoria.

En este esquema de gestión de memoria, el segmento de memoria asignado a los usuarios se divide en regiones con límites fijos, con dos posibilidades: particiones de igual tamaño o particiones de diferentes tamaños

Administración de Memoria

Partición dinámicas de memoria.

Consiste en que la memoria se divide en un conjunto de particiones que se caracterizan porque su tamaño es variable y se crean dinámicamente en el transcurso de la ejecución de los distintos procesos en el sistema

Asignación de primer ajuste: asignar proceso a primera partición de memoria libre

Asignación del mejor ajuste: proceso a partición que mas se ajuste Asignación del peor ajuste: partición más grande

Administración de Memoria

Partición dinámicas de memoria.

Memoria Principal

Partición dinámicas de memoria.

Existen tres mecanismos básicos para administrar la memoria con un esquema de particiones variables:

• Administración con mapa de bits• Administración de memoria con listas enlazadas• Sistemas de los asociados

Memoria Principal

Reubicación en un esquema con partición de memoria

Se requiere un intercambio de procesos entre la memoria principal y la memoria secundaria, para obtener un mejor aprovechamiento de los recursos del computador(procesador). Esto requiere que cualquier mecanismo de gestión de memoria considere como requisito el poder reubicar los procesos, sin perder las referencias que se hagan dentro de él.

Memoria Virtual

Definición

La memoria virtual es una técnica de administración de la memoria real que permite al sistema operativo brindarle un espacio de direcciones mayor que la memoria real o física.

En términos técnicos, la memoria virtual permite a un software correr en un espacio de memoria que no necesariamente pertenece a la memoria física de una computadora. Para esto se debe emular un CPU que trate a toda la memoria (virtual y principal) como un bloque igual, y determinar cuándo se requiere de una memoria u otra.

Memoria Virtual

Paginación

La paginación es aquella en la cual el sistema operativo divide la memoria en unidades de tamaño fijo llamados marcos, los cuales va a manipular de memoria principal a disco y viceversa. Al mismo tiempo, los procesos son divididos en paginas de igual tamaño que los marcos

Swapping(modo de intercalar memoria principal con la segundaria, permitiendo la simulación de un sistema multitareas).

Páginas muy pequeñas: crea sobrecargas Páginas muy grandes: fragmentación al interior de una página

Memoria Virtual

CPU P | D

------------------------------------________________F_____------------------------------------

F | D

Memoria Física

Dirección Lógica Dirección Física

Tablas de paginas

P

P Numero de paginasD Desplazamiento de paginasF Dirección básica

Paginación

Memoria Virtual

Asignación de marcos

Otra estrategia puede consistir en asignar marcos de página de acuerdo a las prioridades de los procesos o de acuerdo una combinación entre sus tamaños y sus prioridades. También se puede permitir que un proceso de alta prioridad seleccione para su reemplazo lo marcos de un proceso de menor prioridad.

Hiperpaginación Un concepto importante es el que se conoce como Hiperpaginación. Se

dice que un proceso es Hiperpaginado si pasa mas tiempo paginando, es decir, produciendo fallos de maginas y cargando las páginas en memoria; que ejecutándose propiamente tal.

Ej: Proceso tiene baja memoria de ejecución.

Memoria Virtual

Tablas de Página: Traducen las direcciones de memoria virtual a memoria real y en general el sistema operativo matienen una por cada proceso corriendo en el sistema. Tablas de paginas multinivel

o Dado que las tablas de paginación pueden ocupar un espacio considerable de la memoria principal, estas también podrían estar sujetas a paginación, lo que da lugar a una organización paginada de múltiples nivele

Tablas de paginas invertidaso El En los sistemas con un tamaño de direcciones muy grande

(64 bits), podría usarse una tabla de páginas invertida, la cual utiliza menos espacio, aunque puede aumentar el tiempo de búsqueda de la página.

Memoria Virtual

Políticas de sustitución de páginas

La política de búsqueda (Fetch policy)

Determina cuando se puede copiar una página desde el disco a la memoria

Política de posicionamiento (placement policy)

Se refiere al conjunto de reglas que deciden donde la página virtual será posicionada en la memoria.

Política de sustitución (replacement policy)

Define cual página virtual debe ser removida de la memoria para que de esta manera haya espacio para que suba una nueva página a la memoria.

Memoria Virtual

SegmentaciónManejo de memoria mediante el cual la estructura del programa refleja su división lógica; llevándose a cabo una agrupación lógica de la información en bloques de tamaño variable

Ventajas de la segmentación : Mayor dinamismo y flexibilidad según lo requiera la aplicación

Desventajas de la segmentación :o Crece los costos para llevar a cabo la implantación.o Problemas de fragmentación externa

Memoria Virtual

Combinaciones entre paginación y segmentación

Memoria no segmentada y no paginada: la dirección virtual es la misma que la dirección física

Memoria paginada no segmentada: La memoria es un espacio de direcciones paginado.

Memoria segmentada no pagina: La memoria es un conjunto de direcciones lógicas

Memoria segmentada paginada: La segmentación define particiones lógicas de memoria y la paginación gestiona la asignación de memoria dentro de las particiones

Memoria Virtual

Diferencias entre paginación y segmentación

Administración de Memoria y Memoria Virtual

Preguntas

Mencione los puntos que son requisitos de gestión de memoria?

o Reubicación o Correspondenciao Proteccióno Comparticióno Organización Lógicao Organización Física

Administración de Memoria y Memoria Virtual

Preguntas

En la paginación, que pasa con si el tamaño de la pagina es muy pequeño y muy grande?

o Cuando las paginas Son muy pequeñas al sistema operativo le cuesta saber mas si esta en la memoria principal o en el disco, provocando "sobrecarga“; y cuando son muy grandes se pierden pequeños espacios generando Fragmentación de página