1/50 Ing. Gerardo Chávez Malpartida Administración de Memoria SISTEMAS OPERATIVOS.

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1 1/50 Ing. Gerardo Chávez Malpartida Administración de Memoria SISTEMAS OPERATIVOS

2 2/50 La parte del sistema operativo que administra la memoria se llama administrador de memoria Consiste en llevar un registro de las partes de memoria que se estén utilizando y aquellas que no Asignar espacio en memoria a los procesos cuando éstos la necesiten y liberándola cuando terminen. ¿ Qué es la Gestión de Memoria?

3 3/50 Gestión de memoria objetivos

4 4/50 Jerarquía de Memoria Una jerarquía en memoria está organizada en varios niveles, cada uno más pequeño, más rápido y más caro por byte que el siguiente

5 5/50 Memoria Real La memoria real o principal es en donde son ejecutados los programas y procesos de una computadora Es el espacio real que existe en memoria para que se ejecuten los procesos. La memoria es de mayor costo que la memoria secundaria, pero el acceso a la información contenida en ella es de más rápido acceso. Solo la memoria cache es más rápida que la principal, pero su costo es a su vez mayor. Jerarquía de Memoria

6 6/50 Organización Lógica de la Memoria La memoria principal es un arreglo de palabras o bytes, cada uno de los cuales tiene una dirección (espacio de direcciones). La interacción es lograda a través de un conjunto de lecturas y escrituras a direcciones especificas realizadas por los procesos. dirección memoria ubicación

7 7/50 Memoria Virtual La memoria virtual es una técnica para proporcionar la simulación de un espacio de memoria mucho mayor que la memoria física de una máquina. Esto permite que los programas se hagan sin tener en cuenta el tamaño exacto de la memoria física Jerarquía de Memoria

8 8/50 Memoria Virtual La memoria principal es pequeña como para acomodar todos programas y datos permanentemente. Por lo que es necesario implementar mecanismos de memoria virtual. La memoria virtual es una técnica para dar la ilusión de tener más memoria que la memoria principal. Memoria Virtual Memoria Física Memoria Principal Disco Duro

9 9/50 El concepto de espacio de direcciones lógicas vinculado a un espacio de direcciones físicas separado es crucial para una buena gestión de memoria –Dirección lógica – es la dirección que genera el proceso; también se conoce como dirección virtual –Dirección física – dirección que percibe la unidad de memoria Direcciones Lógicas y Físicas

10 10/50 ADMINISTRADOR DE MEMORIA Tabla de páginas Dirección virtual Dirección física

11 11/50 Administrador de Memoria Sistema Operativo Memoria del usuario Sistema Operativo Sistema monoprogramado Sistema multiprogramado Un programa puede o no ingresar a una única partición de memoria Múltiples programas comparten diversas particiones de memoria Particiones de tamaño fijo Particiones de tamaño variable

12 12/50 Administrador de Memoria El administrador de memoria tiene como objetivos: –Ubicar, reemplazar, cargar y descargar procesos en la memoria principal. –Proteger la memoria de acceso indeseados (accidentales o intencionados). –Permitir la compartición de zonas de memoria (indispensable para lograr la cooperación de procesos).

13 13/50 Requisitos del administrador de memoria 1.Reubicación. Permitir el recalculo de direcciones de memoria de un proceso reubicado. 2.Protección. Evitar el acceso a posiciones de memoria sin el permiso expreso. (no direcciones absolutas). 3.Compartición. Permitir a procesos diferentes acceder a la misma porción de memoria. 4.Organización Lógica. Permitir que los programas se escriban como módulos compilables y ejecutables por separado. 5.Organización Física. Permitir el intercambio de datos en la memoria primaria y secundaria

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16 16/50 Administrador de Memoria Las técnicas usadas son las siguientes: 1.Partición Fija 2.Partición Dinámica 3.Paginación Simple 4.Segmentación Simple

17 17/50 TECNICAS DE ADMINISTRACION DE MEMORIA PARTICIONAMIENTO Real Mono Usuario Multiprogramación Particionamiento Paginación Simple Segmentaci ón Simple Paginación Virtual Segmentaci ón Virtual FijaDinámicaCombinación Virtual Multiprogramación Real Multiprogramación Reubicación, Protección

18 18/50 1. Partición Fija La memoria principal se divide en un conjunto de particiones de tamaño fijo durante el inicio del sistema. Un proceso se puede cargar completamente en una partición de tamaño menor o igual. Ventajas. Sencilla de implementar. Poca sobrecarga al SO. Desventajas. Fragmentación interna. Nro. fijo de procesos activos. PFPDPSSSVPVS

19 19/50 1. Partición Fija Sistema Operativo 512K Particiones del mismo tamañoParticiones de distinto tamaño Sistema Operativo 512K 256 K 768 K 1280 K 1024 K Sistema Operativo 512K 256 K 768 K 1280 K 1024 K PFPDPSSSVPVS

20 20/50 1. Partición Fija Si un programa no cabe en una partición, el programador debe diseñarlo en módulos cargables. El uso de la memoria es muy ineficiente, no importa el tamaño del proceso, ocupara toda la partición, se genera fragmentación interna. fragmentación interna PFPDPSSSVPVS

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29 29/50 2. Partición Dinámica Las particiones se crean dinámicamente por demanda. Son variables en tamaño y número Cada proceso se carga completamente en una única partición del tamaño del proceso. Ventajas. No existe fragmentación interna. Desventajas. Fragmentación externa. Se debe compactar la memoria. El compactado toma tiempo. PFPDPSSSVPVS

30 30/50 2. Partición Dinámica El uso de la memoria es muy ineficiente, se generan muchos huecos entre las particiones, cada vez más pequeñas, se genera la fragmentación externa. Cada cierto tiempo se debe compactar los segmentos libres, para que estén contiguos. fragmentación externa compactación PFPDPSSSVPVS

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32 32/50 2. Estrategias Solicitud. –Por demanda Ubicación. –Primer ajuste. El primer bloque disponible que ubique (parte del inicio) –Peor ajuste. El siguiente bloque disponible que ubique (parte desde la ubicación actual) –Mejor ajuste. El bloque disponible que deje el menor espacio libre (búsqueda exhaustiva) Reemplazo. –Uno de los proceso se saca, según el planificador. PFPDPSSSVPVS

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34 34/50 Ejercicio Partición Dinámica

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36 36/50 - En el instante 6 se libera el proceso C - En el instante 6 se produce una fragmentación externa de 4 k - En el instante 7 se libera el proceso A - En el instante 8 se libera el proceso B - En el instante 9 se libera el proceso D

37 37/50 TECNICAS DE ADMINISTRACION DE MEMORIA PAGINACION Y SEGMENTACION SIMPLE Real Mono Usuario Multiprogramación Particionamiento Paginación Simple Segmentaci ón Simple Paginación Virtual Segmentaci ón Virtual FijaDinámicaCombinación Virtual Multiprogramación Real Multiprogramación Reubicación, Protección

38 38/50 3. Paginación Simple PFPDPSSSVPVS

39 39/50 3. Paginación Simple El SO mantiene una tabla de paginas para cada proceso, que contiene la lista de marcos para cada pagina. Una dirección de memoria es un número de página (P) y un desplazamiento dentro de la página (W). pp’ p’ = marcos PFPDPSSSVPVS

40 40/50 3. Paginación Simple PFPDPSSSVPVS

41 41/50 4. Segmentación Simple Cada proceso y sus datos se dividen en segmentos de longitud variable. Un proceso carga sus segmentos en particiones dinámicas no necesariamente contiguas. Todos los segmentos de un proceso se deben de cargar en memoria. Se diferencia de la partición dinámica en que un proceso puede ocupar más de un segmento. Ventajas. No hay fragmentación interna. Desventajas. Fragmentación externa, pero menor (compactación) PFPDPSSSVPVS

42 42/50 4. Segmentación Simple El SO mantiene una tabla de segmentos para cada proceso y la lista de bloques libres. Una dirección de memoria es un número de segmento (S) y un desplazamiento dentro de segmento (W). ss’ Memoria principalTabla de Segmentos Segmentos Desplazamiento s s’+ w s’ PFPDPSSSVPVS

43 43/50 PFPDPSSSVPVS

44 44/50 4. Segmentación Simple PFPDPSSSVPVS

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