Administracin de la memoria.Unidad IV

ObjetivoEl estudiante Entender las diferentes estrategias de obtencin colocacin, asignacin y reemplazo y encontrar su aplicacin en el sistema operativo de Linux.

Poltica y filosofaConcepto memoria.Puede ser considerada como un arreglo lineal de localidades de almacenamiento de un byte de tamao. Cada localidad de almacenamiento tiene asignada una direccin que la identifica.

Poltica y filosofaLa memoria principal es el lugar donde el CPU lee las instrucciones a ejecutar, as como algunos datos a emplear. Una de las funciones bsicas que debe implementar un SO es la Administracin de la Memoria.

Poltica y filosofaMecanismos de asignacin.Determina la cantidad de bloques que sern administrados en la memoria. Existen tres mecanismos:Asignacin de una particin. Asignacin de dos particiones. Asignacin de mltiples particiones.

Poltica y filosofaEstrategias de asignacin. determina el lugar donde ser cargado un nuevo proceso en base a un criterio. Criterios de asignacin.PRIMER AJUSTE. El Sistema Operativo asigna el primer bloque de memoria libre con espacio suficiente para satisfacer la informacin. La bsqueda de este bloque es de manera secuencial. 2. MEJOR AJUSTE. El sistema operativo busca el bloque de memoria que represente el menor desperdicio segn el requerimiento. 3. PEOR AJUSTE. El sistema operativo asigna el bloque mas grande que encuentre.

Memoria realObjetivoAl termino de esta sesin el alumno comprender el concepto de memoria real.

Memoria realLos trminos memoria y almacenamiento se consideran equivalentes. Administrador de la memoria:Lleva un registro de las partes de la memoria que se estn utilizando y aquellas que no. Asignan espacio a los procesos que la estn necesitando. Libera espacio de memoria asignada a procesos que ya hayan terminado

Memoria realOrganizacin del almacenamiento.Histricamente el almacenamiento principal se ha considerado como un recurso costoso, por lo cual su utilizacin debera de optimizarse. Se divide el almacenamiento en porciones o particiones. Es un esquema dinmico y adaptable Se permitir que los procesos se guarden en cualquiera donde quepan.

Memoria real.Administracin del almacenamiento.Cuando se consigue un nuevo programa para colocar en la memoria? Donde se colocara el programa que se ejecutara a continuacin? Con que programas? criterio se desplazaran

Memoria realConceptoEs en donde son ejecutados los programas y procesos de una computadora y es el espacio real que existe en memoria para que se ejecuten los procesos.

Memoria real

Memoria realMultiprogramacin y el uso de la memoria.El multiprocesamiento incrementa el aprovechamiento del procesador. La divisin del tiempo de cada proceso ayuda a disminuir drsticamente el desperdicio de CPU.

Memoria realJerarquaLos programas tienen que estar referenciados en la memoria principal. Los programas que no se necesitan de inmediato estn almacenados en el disco duro. En la memoria cache se almacenan lo programas que son utilizados mas frecuentemente.

Memoria realEstrategias de administracin de la memoria.Se dividen en las siguientes categoras:Estrategia de bsqueda.Bsqueda por demanda Bsqueda anticipada

Estrategia de colocacin Estrategia de reposicin

Memoria real.Asignacin contigua vs. asignacin no contigua.Asignacin contigua.Un programa ocupa un bloque contiguo y sencillo de localizarse.

Asignacin no contigua.Un programa se divide en varios bloques o segmentos que se almacena en direcciones que no tiene que ser adyacentes, por lo que es mas compleja.

Memoria realAsignacin contigua de un solo usuario.El tamao de los programas esta limitado por la cantidad de memoria principal pero se puede superar el limite con tcnicas de recubrimiento. Si una porcin del programa ya no es necesario se carga otra seccin desde el almacenamiento secundario. La administracin manual por programa de recubrimiento es complicada y dificulta el desarrollo del mantenimiento.

Memoria realProteccin de los sistemas de un solo usuario.El usuario tiene un completo control sobre la totalidad del almacenamiento principal.El almacenamiento se divide en porciones de usuario, s.o. y espacio libre. El s.o. de ve estar protegido contra el proceso del usuario.

Objetivo de la sesinEl alumno comprender la multiprogramacin de particin fija para aplicarlo a un sistema operativo por medio de exposicin de maestro.

Memoria realProcesamiento por lotes de un flujo nico.

Memoria realMultiprogramacin de particin fijaLos recursos de un solo usuario desperdician una gran cantidad de recursos debido a que:Cuando ocurre una peticin de e/s la CPU normalmente no puede continuar con el proceso. Se bloquean todos los perifricos de e/s.

Memoria real

Memoria realMultiprogramacin de particin fija: traduccin y cargas absolutas.Las particiones son:De tamao fijo. Alojan un proceso cada una. La CPU se cambia rpidamente entre procesos. Los trabajos que se ejecutan solo se guardan en una particin

Memoria real

Memoria realMultiprogramacin de particin fija: traduccin de carga relocalizables.Los compiladores, ensamblador cargadores de relocalizacin.Se usan para producir programas relocalizables. Son ms complejos que los absolutos. Mejoran la utilizacin del almacenamiento.

y

Memoria real

Memoria realMultiprogramacin de particin variable.No hay limites fijos de memoria es decir la particin de un trabajo es propia de su tamao. Se consideran esquemas de asignacin contigua Los procesos que terminan dejan agujeros. Los agujeros son ocupados por otros procesos que dejan agujeros mas pequeos. En sucesiva los agujeros mas pequeos son mas numerosos.

Memoria realCombinacin de agujerosConsiste en fusionar agujeros adyacentes para formar uno sencillo ms grande. Se puede hacer cuando un trabajo termina y el almacenamiento que libera tiene lmites con otros agujeros.

Organizacin e la memoria virtualAlmacenamiento virtual.Significa la capacidad de direccionar un espacio de almacenamiento mucho mayor que el espacio disponible en el almacenamiento primario. Esta tecnologa apareci en 1960.

Organizacin de la memoria virtualConceptos bsicos.Direcciones virtuales. Son las referidas por un espacio en ejecucin. Direcciones reales. Son las disponibles dentro del almacenamiento primario. Espacio de direcciones virtuales. Es el numero de direcciones virtuales a que puede hacer referencia el proceso. Espacio de direcciones reales. Es el numero de direcciones reales disponibles.

Organizacin de la memoria virtualLos procesos hacen referencia a direcciones virtuales, pero estas tienen que ejecutarse en el almacenamiento real.La referencia debe hacerse dentro de la memoria principal mientras el procesos se ejecuta. La traduccin de instrucciones debera hacer rpidamente para no detener el sistema.

Organizacin de la memoria virtual.

Organizacin de la memoria virtualExisten varios medios para asociar direcciones reales con direcciones virtuales.Traduccin dinmica de direcciones.Convierten las direcciones virtuales reales al ejecutarse un proceso. en

Contigidad artificial.Las direcciones dentro del almacenamiento rea no tiene que ser contigua.

Organizacin de la memoria virtualOrganizacin de almacenamiento de niveles mltiples.Se retienen programas y datos en un almacenamiento auxiliar para:Permitir que el espacio de direcciones virtuales se mayor que el espacio de direcciones reales. Soportar la multiprogramacin de forma efectiva.

Organizacin de la memoria virtualSe utiliza un esquema almacenamiento de dos niveles:Almacenamiento real:En este se preparan para ejecutarse los procesos.

de

Almacenamiento auxiliar:Consta de una gran capacidad y puede mantener los programas al mismo tiempo que no caben en el almacenamiento real.

Organizacin de la memoria virtualEl almacenamiento real es compartido por varios procesos.Cada proceso puede tener un espacio de direcciones virtuales mucho mayor que el de el espacio real. Solo se mantiene una pequea parte de los programas y los datos de cada proceso en el almacenamiento real.

Organizacin de la memoria virtualTransformacin de bloques

Organizacin de la memoria virtual

Administracin de la memoria virtualEstrategias de bsquedaTratan de los casos en que una pgina o segmento deben ser trados del almacenamiento secundario al primario. Las estrategias de bsqueda por demanda esperan a que se haga referencia a una pgina o segmento. Los esquemas de bsqueda anticipada intentan determinar por adelantado a qu pginas o segmentos har referencia un proceso.

Administracin de la memoria virtualEstrategia de colocacin.Tratan del lugar del almacenamiento primario donde se colocar una nueva pgina o segmento. Los sistemas toman las decisiones de colocacin de una forma trivial.

Administracin de la memoria virtualEstrategia de reposicin.Tratan de la decisin de cul pgina o segmento desplazar para hacer sitio a una nueva pgina o segmento cuando el almacenamiento primario est completamente comprometido.

Administracin de la memoria virtualTcnicas de remplazo de paginas.La administracin del almacenamiento primario deben decidir que pagina desplazar para dejar el espacio a una pagina entrante.Principio de optimalidad:La pagina que se desplaza es aquella que tarda mas tiempo de ser utilizada.

Administracin de la memoria virtualTcnicas de remplazo de paginas.Remplazo de paginas aleatorios: Todas las paginas que se encuentran en el almacenamiento principal tienen la misma posibilidad de ser remplazadas. Reemplazo de pginas de primeras entradasprimeras salidas (PEPS): Cada pgina se registra en el instante que entr en el almacenamiento primario. Cuando se necesita reemplazar una pgina, se escoge la que ha permanecido en el almacenamiento durante el mayor tiempo.

Administracin de la memoria virtualTcnicas de remplazo de paginas.Reemplazo de pginas de la menos reciente utilizada: Se selecciona para su reemplazo, a aquella pgina que no se ha sido utilizada durante mayor tiempo. Reemplazo de pginas de la menos frecuentemente utilizada (LFU): La pgina por remplazar es aquella que ha sido utilizada menos frecuentemente o a la que se ha hecho referencia con menos frecuencia.

Administracin de la memoria virtualPaginacin por demanda.Se utiliza un intercambiador perezoso. Cuando un proceso se reincorpora, el paginador lleva a memoria las pginas necesarias. As evita colocar en la memoria pginas que no se utilizarn, reduciendo el tiempo de intercambio y la cantidad de memoria fsica necesaria.

Administracin de la memoria virtual

Administracin de la memoria virtualPaginacin anticipada.El S.O. intenta predecir las paginas que va a necesitar y a continuacin precarga estas paginas cuando hay espacio disponible.

Administracin de la memoria virtualLiberacin de paginas.Un proceso usuario puede emitir una liberacin voluntaria de pgina para liberar el marco de pgina cuando ya no necesitara esa pgina. Se puede eliminar el desperdicio y acelerar la ejecucin. Los compiladores y S. O. deberan detectar automticamente situaciones de liberacin de pgina mucho antes de lo que es posible con estrategias de conjuntos de trabajo.

Administracin de la memoria virtualAlgunas consideraciones para determinar el tamao de pgina son las siguientes:Cuanto ms pequeo sea el tamao de una pgina, ms pginas y marcos de pginas habr y mayores sern las tablas de pginas: El desperdicio de almacenamiento debido al tamao excesivo de las tablas de pgina se llama fragmentacin de tablas.Esto indica la necesidad de pginas ms grandes.

Administracin de la memoria virtualDebido a que las transferencias de e / s del disco (paginacin) consumen bastante tiempo, se debe minimizar la paginacin que un proceso requiera:Esto indica la necesidad de pginas grandes.

ResumenConcepto de memoria, administracin de la memoria, mecanismos de asignacin, asignacin de una particin, asignacin de dos particiones, asignacin de mltiples particiones, Estrategias de asignacin, primer ajuste, mejor ajuste, peor ajuste. Memoria real, multiprogramacin y el uso de la memoria, jerarqua, estrategias de administracin de la memoria, estrategia de bsqueda estrategia de colocacin, estrategia de reposicin, asignacin contigua, asignacin no contigua.