Gestión de memoria

DefiniciónLa memoria es una amplia tabla de datos, cada

uno de los cuales con su propia direcciónTanto el tamaño de la tabla (memoria), como el

de los datos incluidos en ella dependen de cada arquitectura concreta

Para que los programas puedan ser ejecutados es necesario que estén cargados en memoria principal

La información que es necesario almacenar de modo permanente se guarda en dispositivos de almacenamiento secundarios también conocidos como memoria secundaria

Jerarquía de memoriaLa jerarquización de la memoria es un intento de

aumentar el rendimiento de los computadoresPara ello se aprovechan los avances tecnológicos en el

diseño de memorias y la localidad de los programasMemorias rápidas: tienen un coste elevado y una

capacidad pequeñaMemorias lentas: son baratas y tienen una capacidad

alta

CD-ROM - Cintas

Discos magnéticos

Memoria principal

Caché externa L2

Caché on-chip L1

Registros internosdel procesador

Mayor rapidezmenor tamaño ymayor precio

Menor rapidezmayor tamaño ymenor precio

ReubicaciónLa reubicación hace referencia al hecho de poder localizar

a los programas para su ejecución en diferentes zonas de memoria

Reubicación estáticaSe realiza antes o durante la carga del programa en

memoriaLos programas no pueden ser movidos una vez iniciados

Reubicación dinámica Los programas pueden moverse en tiempo de ejecuciónEl paso de dirección virtual a dirección real, se realiza

en tiempo de ejecuciónNecesita hardware adicional (MMU)

Gestión de memoria

5

Esquemas de gestión de memoriaMáquina desnudaMonitor monolítico o residenteAsignación de memoria particionada contiguaAsignación de memoria particionada no

contiguaMemoria virtual

Gestión de memoria

6

Máquina desnuda

Es la manera más sencilla de gestionar la memoria: no existe ningún gestor

El usuario controla toda la memoriaEl sistema no porporciona ningún servicio

Usuario

Memoria

Gestión de memoria

7

No

Monitor monolítico o residenteProtección:

CPU Dirección>Límite

Dirección límite

Error de direccionamiento

Sí

MEMORIA

MONITOR

Gestión de memoria

8

Memoria particionada contigua

Se asigna una partición de memoria a cada proceso

Protección: registros límite o base-límiteFragmentación externa: compactación

MFT MVT

Sistema multiprogramado con tamaño y número de particiones fijo

Sistema multiprogramado con tamaño y número de particionesvariable

Fragmentación interna y externa Fragmentación externa

Desventaja en la asignación dinámica de memoria

Requiere algoritmos de gestión dememoria más complejos

Problema: intercambio de trabajos con E/S pendiente

Ventaja en la asignación dinámicade memoria

Gestión de memoria

9

Sí

Registros límiteNo soporta reubicación dinámica

CPU

No

<=

Límiteinferior

Error de direccionamiento

MEMORIA

Programa X

Límiteinferior

>=

No

Sí

Gestión de memoria

10

Sí

No

Registros base-límiteSoporta reubicación dinámica

CPU <

Límite

Error de direccionamiento

MEMORIA

Programa X

Base

+

Límite

Gestión de memoria

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Tabla de descripción de particionesSistema operativo

Pi

Pj

Pk

0K 100K ASIGNADA

100K 300K LIBRE

400K 100K ASIGNADA

500K 250K ASIGNADA

700K 150K ASIGNADA

900K 100K LIBRE

0K

100K

400K

500K

750K

900K

1000K

Número Base Tamaño Estadode la de la de la de lapartición partición partición partición

0 1 2 3

4

5

Gestión de memoria

12

Memoria particionada no contiguaEsquemas:

SegmentaciónPaginaciónSegmentación paginadaPaginación segmentada

Gestión de memoria

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Cuestiones¿Qué ocurre si la tabla de segmentos es muy grande?

Solución: se guarda en memoria apuntada por un registro base (RPBTS)

Problema: se necesitan dos referencias por cada acceso, uno a la tabla de segmentos y el otro a la posición referenciadaSolución: utilizar registros internos dentro de la CPU

(Intel)En estos registros se almacenan las últimas entradas

utilizadas de la tabla de segmentosMientras el segmento no se cambie, la entrada se

mantiene en estos registros

Es un esquema de

manejo de memoria

mediante el cual el

programa refleja una

division lógica

SEGMENTACION

Nombre del segmento

Desplazamiento dentro del segmento

1400

OBJETIVOS Modularidad de los programas .Estructura de datos de largo variable .Protección.Comparación.Enlace dinámico entre segmentos.

Ventajas .Simplifica el manejo de

estructuras de datos crecientes.Permite al programador

contemplar como si constara de varios espacios de dirección y de segmentos.

Existe la posibilidad de definir segmentos que aun no existan

Es fácil el compartir segmentos.

DESVENTAJASHay un incremento en los costos de hardware

y de software .La compartición de segmentos permite

ahorrar memoria, pero requiere de mecanismos adicionales da hardware y software.

Se complica el manejo de memoria virtual

ESTRUCTURA HARWARE Y DE CONTROL

Traducción de direcciones en un sistema con segmentación.

ORGANIZACION DE LA MEMORIA VIRTUAL

Se organizan en bloques de tamaño.

Los bloques son llamados páginas.

Se necesita de un bit para cada entrada de las tablas de segmento .

Requisitos gestión de memoriaOrganización física organizada en dos niveles

Memoria principal: Ofrece un acceso rápido con un coste relativamente alto, volátil y no proporciona almacenamiento permanente

Memoria secundaria: Es de acceso mas lento y no es volátil como la memoria principal, permite almacenamiento a largo plazo

Carga de programas en memoria principalSu principal tarea como cualquier sistema es

de traer los programas a la memoria principal para su ejecucicion en el procesador

Operaciones realizadas en un esquema llamado memoria virtual basada en dos tecnicas basicas

Paginacnion Simple: La memoria

principla se divide en tamaños iguales (Marcos iguales)

Segmentacion Simple: Cada proceso de divide en una serie de segmentos

Carga de programas en memoria principal

Carga de programas en memoria principal

Carga de programas en memoria principal

Gracias