P P AGINACION FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

PAGINACION La paginación es una técnica de gestión que permite asignar memoria en forma discontinua. La memoria lógica, se divide en bloques del mismo tamaño denominado pagina. La memoria física se divide en bloques del mismo tamaño denominado marcos de pagina o celdas Cuando hay que ejecutar un programa, se cargan sus páginas en cualquier celda disponible y se define la tabla de página para traducir las paginas de usuario en celdas de memoria. FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

PAGINACION En un instante dado, algunos de los marcos de memoria están en uso y otras están libres, el SO mantiene una lista de marcos libres El tamaño de pagina viene definido por el hardware y es una potencia de 2 que varia entre 512 y 8192 bytes. Elimina la fragmentación externa solo permanece la fragmentación interna. FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

PAGINACION Pagina 0 Pagina1 Pagina2 Pagina Pagina 0 Pagina 2 Pagina 1 Pagina 3 Memoria lógica Tabla de pagina Marco de pagina Memoria física Fragmentación interna Elimina fragmentación externa marco Lista de marcos libres marco pagina FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

HARDWARE DE PAGINACION Cada pagina generada por la CPU se divide en dos partes: - Un número de pagina (np) - Un desplazamiento (d) El número de pagina se emplea como un índice en la tabla de pagina La tabla de pagina contiene la dirección base de cada pagina (f), en la memoria física, esta base se combina con el desplazamiento de la pagina para obtener la dirección física de la memoria FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

Hardware de paginación La dirección física se obtiene: R = f + d R = dirección física Calculo del tamaño de celdas de pagina F I = tamaño de la memoria física / tamaño de pagina FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

Hardware de paginación f npd fd CPU Dirección lógica Tabla de pagina tp Memoria física FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

Tamaños de pagina ComputadoraTamaño de la pagina Familia IBM Familia vax4096 IBM AS/ Intel 486 (IBM PC)4096 Macintosh4096 FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

ESTRUCTURA DE DIRECCIONES npd fd traducción Dirección lógica (DL) Dirección física np: número de pagina d: desplazamiento (offset) f : número de marco p: tamaño de la pagina Calculo del número de pagina np = DL div p Calculo del desplazamiento d = DL mod p FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

La tabla de pagina tiene una entrada para cada pagina, con el dato np, podemos acceder a la entrada número np de la tabla de pagina para obtener el número tp[np] del marco de pagina correspondiente Calculo de la dirección física: DF = tp[np] * p + d PAGINACION FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

PAGINACION npd Ejemplo de direcciones Supongamos Tamaño de dirección lógica: 2 m bits Tamaño de paginas: 2 n bits Dirección lógica m - n bits n bits m bits FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

A modo de ejemplo consideremos la memoria de la siguiente figura, utilizando un tamaño de pagina de 4 palabras y una memoria física de 32 palabras. Calculamos: Fi= 32/ 4 = 8 PAGINACION FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

PAGINACION ABCDABCD EFGHEFGH IJKLIJKL MNOPMNOP ABCDABCD EFGHEFGH Memoria lógica Tabla de pagina Memoria física f0f0 f7f7 f1f1 f4f4 f2f2 f3f3 f5f5 f6f6 31 FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

¿Dirección lógica 4 le corresponde la dirección física? DL = 4 p = 4 Calculo del número de pagina: np = DL div p = 4 / 4 = 1 Calculo del desplazamiento: d = DL mod p = 4 % 4 = 0 Calculo de la dirección física: R = tp[np] * p + d Entonces : R = tp[1] * = 6 * = 24 PAGINACION FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

Una ventaja de la paginación es la posibilidad de compartir programas de uso corriente. Esto es particularmente importante en un sistema de tiempo compartido. Consideremos un sistema que soporta 40 usuarios, cada uno de los cuales utiliza un editor de texto. Si el editor de texto consiste de 30k de código y 5k de espacio para datos, necesitamos 1400k para soportar a los 40 usuarios. Tan solo hace falta mantener una copia del editor de texto en la M.F, cada tabla de página del usuario hace referencia a la misma copia física del editor, pero las páginas de los datos lo hacen en celdas diferentes. far PAGINAS COMPARTIDAS

Entonces para soportar a los 40 usuarios precisamos solamente una copia del editor (30k) mas 40 copias de espacio de 5k de usuario. El espacio total requerido ahora es de 230k en lugar de 1400k, un ahorro significativo. También pueden utilizarse otros programas muy utilizados: compiladores, ensambladores, sistema de B.D, etc. PAGINAS COMPARTIDAS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

PAGINAS COMPARTIDAS Ed1 Ed2 Ed3 Datos Ed1 Ed2 Ed3 Datos 3 Ed1 Ed2 Ed3 Datos 2 Datos 1 Datos 3 Ed1 Ed2 Ed 3 Datos Trabajo 1 Trabajo 3 Trabajo 2 tp 1 tp 2 tp 3 Memoria física FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

Otro modo de dividir el programa es la segmentación, en este caso un programa y sus datos asociados se dividen en un conjunto de segmentos. No es necesario que todos los programas tengan la misma longitud, aunque existe una longitud máxima del segmento. Como en la paginación, una dirección lógica segmentada consta de dos partes: - Un número de segmento (s) - Desplazamiento dentro de ese segmento (d) SEGMENTACION FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

El número de segmento se utiliza como un índice en la tabla de segmento. El desplazamiento (d) de la dirección lógica debe de estar entre 0 y la longitud del segmento. De no ser así, se ocasiona un error de direccionamiento (intento de direccionamiento lógico mas allá del fin de segmento) Si este desplazamiento es legal, se agrega a la base del segmento para producir la dirección en la memoria física del byte deseado. SEGMENTACION FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

Hardware de segmentación CPU sd Tabla de segmento Baselimite d< limite s + Dirección física Dirección lógica si no Error de direccionamiento Memoria física FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

Ejemplo de direcciones sd Supongamos Tamaño de dirección lógica: 2 m bits Tamaño de segmento: 2 n bits Dirección lógica m - n bits n bits m bits FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

SEGMENTACION Ejemplo: sean 5 segmentos numerados del 0 al 4, los segmentos están almacenados en la memoria física como se indica Subrutina 1 limitebase Segmento 0 Segmento 3 Segmento 2 Segmento 4 Segmento 1 Subrutina 2 Segmento 0 Segmento 1 pila Programa principal datos Segmento 3 Segmento 2 Segmento FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

Una referencia a la palabra 53 del segmento 2 (2,53) se transforma en DF = base del segmento + desplazamiento = = 4355 Una referencia a la palabra 852 del segmento 3 (3,852) se transforma en DF = base del segmento + desplazamiento = = 4052 Una referencia a la palabra 1222 del segmento 0 (0,1222) ocasiona un error de direccionamiento ya que el segmento 0 tiene una longitud de 1000 palabras. SEGMENTACION FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

La compartición se realiza a nivel de segmento, por tanto, cualquier información puede compartirse definiéndose como un segmento. Pueden compartirse varios segmentos, de modo que es posible compartir un programa compuesto de varios segmentos. COMPARTIR SEGMENTOS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

SEGMENTACION Editor Datos 1 Editor Datos 2 Segmento 1 Segmento 0 Segmento 1 Segmento 0 Editor datos1 Datos 2 limiteBase limiteBase Tabla de segmento (usr1) Tabla de segmento (usr2) memoria lógica (usr2) memoria lógica (usr1) FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS