Arquitectura y Sistemas Operativos Gestión de Memoria Parte 1 1 Gestión de Memoria – Parte 1 Agenda Parte 1 –RequisitosRequisitos –EvoluciónEvolución –Carga de Procesos en MemoriaCarga de Procesos en Memoria –Paginación y SegmentaciónPaginación y Segmentación Parte 2 –Memoria Virtual

Arquitectura y Sistemas Operativos Gestión de Memoria Parte 1 2 Reubicación El hardware del procesador y el software del SO deben traducir las referencias a memoria del programa. Protección Cada proceso debe protegerse de las interferencias no deseadas de otros procesos. Compartición La protección debe tener flexibilidad y permitir el acceso a varios procesos a la misma zona de memoria. Organización lógica La MP de un sistema se organiza como un espacio de direcciones lineales mientras que los programas generalmente se organizan en módulos Organización física La memoria del sistema se organiza, por lo menos, en dos partes: la MP y la memoria secundaria. Lectura recomendada: Sistemas Operativos, William Stallings Requisitos de la Gestión de Memoria Requisitos

Arquitectura y Sistemas Operativos Gestión de Memoria Parte 1 3 El programador accede directamente al Hardware. El monitor residente gestionaba la memoria. Protegía la zona de memoria que ocupaba el monitor. División y protección de memoria. Las dirección del usuario se calculaban en función de la zona permitida. Reasignación de direcciones. Se liberaba memoria pasando al disco los procesos que estaban a la espera de algún suceso. Swapping. Para repartir el uso del procesador entre varios procesos, se divide la memoria en Particiones para albergarlos. La cantidad de ellas es el grado de multiprogramación. Existen dos tipos de Reasignación: Estática: se realiza durante la compilación o la carga del sistema operativo. Dinámica: se realiza mientras el programa se ejecuta. Evolución

Arquitectura y Sistemas Operativos Gestión de Memoria Parte 1 4 Particiones contiguas de tamaño fijo : - de igual tamaño- de distinto tamaño Desventaja: Uso ineficiente de la memoria Programa de mayor tamaño que una partición: Diseño del programa mediante Superposiciones Programa de menor tamaño que una partición: Se pierde una parte de la misma produciéndose Fragmentación interna Carga de los Procesos en Memoria (1)

Arquitectura y Sistemas Operativos Gestión de Memoria Parte 1 5 Tres algoritmos: -Mejor ajuste -Primer ajuste -Siguiente ajuste Surge la idea de recolocar zonas de memoria cada cierto tiempo para lograr un único hueco: COMPACTACIÓN Lectura recomendada: Sistemas Operativos, William Stallings Carga de Programas en Memoria Principal: Partición Fija Partición Dinámica Particiones contiguas dinámicas Toma importancia la gestión de memoria. Desventaja: Fragmentación externa Un programa no entra en ninguna de las particiones, pero sí en la suma de los huecos. Carga de los Procesos en Memoria (2)

Arquitectura y Sistemas Operativos Gestión de Memoria Parte 1 6 Permite asignar memoria en zonas no contiguas Memoria particionada en marcos o frames Procesos particionados en páginas Ventajas:- Poca fragmentación interna - No tiene fragmentación externa - Permite la asignación dinámica Paginación Paginación y Segmentación (1)

Arquitectura y Sistemas Operativos Gestión de Memoria Parte 1 7 Proceso A A0 A1 A2 A3 Memoria Principal F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 Fn Tabla de marcos libres Tabla de páginas de A …... n A0 A2 A1 A3 Paginación Mantiene una tabla de páginas donde se relaciona cada página del proceso con el marco que la contiene. Hay fragmentación interna en el último marco del proceso.... Paginación y Segmentación (2)

Arquitectura y Sistemas Operativos Gestión de Memoria Parte ( p, d ) Se usa p como índice de la tabla del proceso para encontrar la posición del marco en memoria y luego se le suma d para obtener la dirección real. Tabla de páginas de A Memoria Principal F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 Fn A0 A1 A2 A3 ( TPA [p] + d ) X Paginación Cada dirección relativa se intercepta y divide en dos componentes: un número de página p y un desplazamiento dentro de ésta, d. Paginación y Segmentación (3)

Arquitectura y Sistemas Operativos Gestión de Memoria Parte 1 9 Paginación Para agilizar las traducciones de direcciones relativas a físicas se mantienen en memoria caché las entradas a las tablas más usadas. El tiempo efectivo de acceso a memoria es el tiempo medio de acceso de todas las direcciones, estén o no sus entradas de página en la Memoria Caché Para que el contenido de esas páginas sea inalterable se protegen de los intentos de escritura añadiendo a la tabla bits de protección Paginación y Segmentación (4) Pueden existir páginas que sean compartidas por distintos procesos.

Arquitectura y Sistemas Operativos Gestión de Memoria Parte 1 10 Segmentación Se acerca más al punto de vista del usuario. Una dirección relativa está formada por dos valores: - Número de segmento s- Desplazamiento d Se usará una tabla de segmentos para cada proceso y una lista de los bloques libres en memoria principal. Los programas se desarrollan alrededor de un núcleo (programa principal) desde donde se bifurca a otras rutinas o se accede a zonas de datos. Lectura recomendada: Sistemas Operativos, William Stallings Paginación Simple Segmentación Simple Paginación y Segmentación (5)

Arquitectura y Sistemas Operativos Gestión de Memoria Parte 1 11 Gestión de Memoria – Parte 1 Aquí terminamos la primera parte sobre Gestión de Memoria, donde vimos: –Requisitos –Evolución –Carga de programas en memoria –Paginación –Segmentación