actividad 2

Administrador de Memoria

ADMINISTRACIÓN BÁSICA DE MEMORIA

Los sistemas de administración de memoria se pueden dividir en dos clases, los que trasladan procesos entre la memoria y el disco durante la ejecución (intercambio y paginación) y los que no lo hacen. Estos últimos son más sencillos, así que los estudiaremos primero. Más adelante en el capítulo examinaremos el intercambio y la paginación. A lo largo de todo este capítulo, el lector debe tener presente que el intercambio y la paginación son en buena medida situaciones causadas por la falta de suficiente memoria principal para contener todos los programas a la vez. Al bajar el costo de la memoria principal, los argumentos a favor de un tipo de esquema de administración de memoria u otro pueden hacerse obsoletos, a menos que los programas crezcan con mayor rapidez que las memorias.

DIAPOSITIVA

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1. que es una pagina en memoria virtual: es una técnica de gestión de la memoria que se encarga de que el sistema operativo disponga, tanto para el software de usuario como para sí mismo, de mayor cantidad de memoria que esté disponible físicamente. La mayoría de los ordenadores tienen cuatro tipos de memoria: registros en la CPU, la memoria caché (tanto dentro como fuera del CPU), la memoria RAM y el disco duro. En ese orden, van de menor capacidad y mayor velocidad a mayor capacidad y menor velocidad.

2. que es un marco de pagina: En sistemas operativos de computadoras, los sistemas de paginación de memoria dividen los programas en pequeñas partes o páginas. Del mismo modo, la memoria es dividida en trozos del mismo tamaño que las páginas llamados marcos de página. De esta forma, la cantidad de memoria desperdiciada por un proceso es el final de su última página, lo que minimiza la fragmentación interna y evita la externa.

La fragmentación externa y, por tanto, la necesidad de compactación puede evitarse por completo empleando la paginación. Ésta consiste en que cada proceso está dividido en varios bloques de tamaño fijo llamados páginas, dejando de requerir que la asignación sea de un área contigua de memoria. La memoria se presentará a cada proceso como si fuera de su uso exclusivo. La memoria física se divide en una serie de marcos (frames), todos ellos del mismo tamaño, y el espacio para cada proceso se divide en una serie de páginas (pages), del mismo tamaño que los marcos. La MMU se encarga del mapeo entre páginas y marcos mediante tablas de páginas

El procedimiento para determinar el número de página asociado a una localidad de memoria específica es realizado por medio de la operación módulo, mediante el residuo es posible asociar los datos con el marco y la tabla de páginas. En general calcular el valor del módulo para la derivación de claves resulta muy eficiente porque necesita poco costo (computacional, de memoria).

3. que es una dirección física y en donde se aloja: es una dirección de memoria que se representa en forma de un número binario en la circuitería de bus de direcciones para permitir que el bus de datos acceda a una celda de almacenamiento particular de la red principal de memoria o un registro de dispositivo de [[E/S mapeada en memoria

4. que es una dirección virtual y donde se ubica:

El espacio de direcciones virtuales es el espacio de direcciones máximo disponible para una aplicación. El espacio de direcciones virtuales varia de acuerdo a la arquitectura del sistema y del sistema operativo. El espacio de direcciones virtuales depende de la arquitectura puesto que es la arquitectura la que define cuántos bits están disponibles para propósitos de direccionamiento. El espacio de direcciones virtuales también depende del sistema operativo puesto que la forma en que el sistema operativo fue implementado puede introducir límites adicionales sobre aquellos impuestos por la arquitectura.

La palabra "virtual" en el espacio de direcciones virtuales, significa que este es el número total de ubicaciones de memoria direccionables disponibles para una aplicación, pero no la cantidad de memoria física instalada en el sistema, o dedicada a la aplicación en un momento dado.

En el caso de nuestra aplicación de ejemplo, su espacio de direcciones virtuales es de 15000 bytes.

Para implementar la memoria virtual, para el sistema es necesario tener un hardware especial de administración de memoria. Este hardware a menudo se conoce como un MMU (Memory Management Unit). Sin un MMU, cuando el CPU accede a la RAM, las ubicaciones reales de RAM nunca cambian — la dirección de memoria 123 siempre será la misma dirección física dentro de la RAM.

5. que es un fallo de pagina: es la secuencia de eventos que ocurren cuando un programa intenta acceder a datos (o código) que está en su espacio de direcciones, pero que no está actualmente ubicado en la RAM del sistema. El sistema operativo debe manejar los fallos de página haciendo residentes en memoria los datos accedidos, permitiendo de esta manera que el programa continúe la operación como que si el fallo de página nunca ocurrió.

En el caso de nuestra aplicación hipotética, el CPU primeramente presenta la dirección deseada (12374) al MMU. Sin embargo, el MMU no tiene traducción para esta dirección. Por tanto, interrumpe al CPU y causa que se ejecute un software, conocido como el manejador de fallos de página. El manejador de fallos de página determina lo que se debe hacer para resolver esta falla de página. El mismo puede:

Encontrar dónde reside la página deseada en disco y la lee (este es usualmente el caso si el fallo de página es por una página de código)

Determina que la página deseada ya está en RAM (pero no está asignada al proceso actual) y reconfigura el MMU para que apunte a el

Apunta a una página especial que solamente contiene ceros y asigna una nueva página para el proceso solamente si este intenta alguna vez escribir a la página especial (esto se llama una página de copia en escritura y es utilizada a menudo por páginas que contienen datos inicializado a cero)

Obtener la página deseada desde otro lugar (lo que se discute en detalle más adelante)

Mientras que las primeras tres acciones son relativamente sencillas, la última no lo es. Por eso necesitamos cubrir algunos tópicos adicionales.