67688615 Gestion de Memoria

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SISTEMAS OPERATIVOS


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MMU

Procesos deUsuario

Paginacin

Segmentacin

SISTEMAS OPERATIVOS

MEMORIA REAL O PRINCIPAL

MEMORIA VIRTUAL

Gestin deMemoria


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GESTOR DE MEMORI

Es la parte del sistema operativo que gestiona lajerarqua de memoria

Asignacin de Memoria Principal a los procesos que la

solicitan

Localizacin de espacios libres, y ocupados

Aprovechamiento mximo de dicha memoria

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Objetivos de la Gestin de Memoria Ofrecer a cada proceso un espacio lgico propio.

Proporcionar proteccin entre los procesos.

Permitir que los procesos compartan memoria.

Maximizar el rendimiento del sistema


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SISTEMAS OPERATIVOS

Al realizar un estudio de los diversos mecanismos y

polticas relacionadas con la gestin de memoria, vale

la pena tener en mente los requisitos que se intentan

satisfacer.

Hay 5 requisitos:

Reubicacin

Proteccin

ComparticinOrganizacin Lgica

Organizacin Fsica

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Proteccin: En un sistema con multiprogramacin

es necesario proteger al sistema operativo y a losotros procesos de posibles accesos que se

puedan realizar a sus espacios de direcciones.

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interrumpido

interferencia


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Reubicacin:En un sistema multiprogramado la

memoria se encuentra compartida por varios procesos,por lo tanto, los procesos deben ser cargados y

descargados de memoria.

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Enviado a

discocargado


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Comparticin:En ciertas situaciones, bajo la

supervisin y control del sistema operativo, puedeser provechoso que los procesos puedan

compartir memoria.

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acceden Copia

programa


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Organizacin Lgica:Tanto la memoria principal

como la secundaria presentan una organizacin

fsica similar, como un espacio de direcciones lineal

y unidimensional.

CORRESPONDENCIA

Organizacin Fsica:Debe ser parte de la gestin de

memoria, la organizacin del flujo de informacinentre la memoria principal y la memoria secundaria.

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ELM


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Direcciones fsicas

Son aquellas que referencian alguna posicin en la

memoria fsica

Direcciones lgicas

son las direcciones utilizadas por los procesos


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Asignacin de Espacio Contiguo

La memoriaprincipal se encuentra dividida en dospartes:

SO residente (kernel), normalmente en posicionesbajas de la memoria

Zona para los procesos de usuario, normalmenteen posiciones altas de la memoria

La zona para procesos de usuarios se encuentradividida a su vez en varias particiones que seasignarn a los procesos

Particionamiento Esttico: las particiones se

establecen en el momento de arranque del SO ypermanecen fijas durante todo el tiempo

Particionamiento Dinmico: las particionescambian de acuerdo a los requisitos de los

procesos

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Asignacin Esttica de Memoria Particionada

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Hueco. bloque de memoriadisponible; hay

huecos de diversos tamaos repartidos por toda

la memoria

Cuando llega un proceso se le asigna un hueco lo

suficientemente grande para que quepaAsignacin Esttica de Memoria Particionada

Primer ajuste (First-fit): Se asigna elprimerhueco lo

suficientemente grande

Mejor ajuste (Best-fit): Se asigna el hueco ms

pequeoque es lo suficientemente grande; hay que

buscar en la lista entera de huecos (salvo si estordenada por tamao)

Desperdicia el menor espacio posible

Hay varias formas de satisfacer una solicitud de

tamao npartiendo de una lista de huecos


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JULIO 2008 SISTEMAS OPERATIVOS

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Proteccin con Asignacin Esttica

Los registros de reubicacin se usan para proteger losprocesos de usuario unos de otros y del cdigo y datos delSO El registro base contiene la direccin fsica ms baja a la que

puede acceder el proceso

El registro lmite contiene el tamao de la zona de memoriaaccesible por el proceso las direcciones lgicas deben sermenores que el registro lmite

Asignacin Dinmica de Memoria Particionada

Ahora el tamao y ubicacin de las particiones no es fijo sinoque cambia a lo largo del tiempo

Cuando llega un proceso se le asigna memoriade un hueco

lo suficientemente grande para que quepa Con el espacio sobrante del hueco se crea una nueva particin

libre (hueco)

En este tipo de asignacin las consideraciones de proteccinson las mismas que en la asignacin esttica

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Asignacin Dinmica de Memoria

Primer ajuste (First-fit): Se asigna elprimerhueco lo suficientemente grande

Mejor ajuste (Best-fit): Se asigna el hueco mspequeoque es lo suficientemente grande; hayque buscar en la lista entera de huecos (salvo siest ordenada por tamao) Da lugar al hueco ms pequeo

Peor ajuste (Worst-fit): Se asigna el hueco msgrande; hay que buscar en la lista completa dehuecos (salvo si est ordenada por tamao) Da lugar al hueco ms grande

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Fragmentacin

La fragmentacin es la memoria que quedadesperdiciada al usar los mtodos de gestin dememoria que se vieron en los mtodosanteriores. Tanto el primer ajuste, como el mejory el peor producen fragmentacin externa.

La fragmentacin es generada cuando duranteel reemplazo de procesos quedan huecos entredos o ms procesos de manera no contigua ycada hueco no es capaz de soportar ningn

proceso de la lista de espera

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Fragmentacin Externa haysuficiente memorialibre parasatisfacer una peticin, pero esamemoriano es contigua

Fragmentacin Interna lamemoriaasignada puede ser

ligeramente mayor que lasolicitada; esta diferencia detamao se encuentra en laparticin pero no es usada

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Particin de la memoria en pequeos pedazos delmismo tamao (chunks) y dividir cada proceso entrozos del mismo tamao

Los trozos (chunks) de un proceso se llamanpginas y los de la memoria se llaman marcos depgina (frames)

El sistema operativo mantiene una tabla depgina para cada proceso

Proceso de migracion necesasio para atenderfallos de pagina

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El sistema operativo mantiene una tabla de pgina para

cada proceso

Contiene la ubicacin del marco de pgina (frame) de

cada pgina del proceso

La direccin de memoria consiste en un nmero de

pgina y un desplazamiento (offset) dentro de la pgina

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Cada pagina tiene un numero

que se utiliza como indice en la

tabla de paginas, lo que da por

resultado el numero del marcocorrespondiente a esa pagina

virtual. La finalidad de la tabla de

paginas es asociar las paginas

virtuales con los marcos.


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Se divide la memoria fsica en bloques de tamao fijo

llamados marcos (frames).

Se divide el proceso en bloques de tamao pequeo

llamados paginas.

Se mantiene informacin en los marcos libres.

Se produce fragmentacin interna

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Es posible comenzar a ejecutar un programa

No es necesario que las paginas estn contiguas

en memoria

Es fcil controlar todas las pginas, ya que tienen el

mismo tamao.

Se libera al programador de la restriccin de

programar para un tamao fsico de memoria

Se puede aumentar el numero de programas

multiprogramndose.

Todo el mecanismo es transparente al usuario

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El costo de hardware y software se incrementa

Se consume mucho mas recursos de memoria, tiempoen el CPU para su implantacin.

. Aparece el problema de fragmentacin interna

.

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Es un esquema de manejo de memoria mediante el

cual la estructura del programa refleja su divisin lgica;

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Modularidad de programas

Estructuras de datos de largo variable

Proteccin:

Comparacin:

Enlace dinmico entre segmentos

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Segmentacin

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Gestin deMemoria Se garantiza la facilidad de implantar la comparticion y

enlace.

Se simplifican las estrategias de almacenamiento.

Se elimina el problema de la fragmentacin externa y

la necesidad de compactacin


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Hay un incremento en los costos de hardware y de

software

Problemas de fragmentacin externas,

Se complica el manejo de memoria virtual

Puede ser necesarios planes de reubicacin a nivel de

los discos

No se puede garantizar, que al salir un segmento de lamemoria, este pueda ser trado fcilmente de nuevo,

Requiere de mecanismos adicionales de hardware y

software.

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Segmentacin Paginada

Bajo esta tcnica conocida se trata de

minimizar las desventajas de la

segmentacin

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SISTEMAS OPERATIVOS

El programador puede conocer las unidades lgicas de

su programa

Es posible compilar mdulos por separados

Fcil la modificacin de los mdulos

Es fcil el compartir segmentos

Existe la posibilidad de definir segmentos que aun no

existan

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de su implantacion

Incremento del costo

de almacenamiento

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SISTEMAS OPERATIVOS

En la memoria principal son ejecutados los programas y

procesos de una computadora y es el espacio real que

existe en memoria para que se ejecuten los procesos

Las direcciones de memoria son de tres tipo: fsicas,

lgicas y lineales

Las estrategias mas comunes para asignar espacios

vacos (huecos) son: primer ajuste, mejor ajuste, peor

ajuste

La fragmentacin puede ser interna o externa

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Tcnica Descripcin Ventajas Desventajas

Esquemas de

Asignacin Contigua

Particin

Esttica

La memoria principal se divide en un

conjunto de particiones estticas, durante la

generacin del sistema. Un proceso se

puede cargar en una particin de igual o

mayor tamao.

Sencilla de implementar,

poca sobrecarga del

sistema operativo.

Empleo ineficiente de la

memoria debido a la

fragmentacin interna. El

nmero de procesos

activos es fijo.

ParticinDinmica

Las particiones se creandinmicamente, de forma que cada

proceso se carga en una particin de su

mismo tamao.

No hay fragmentacininterna, uso ms

eficiente de la memoria

principal.

Uso ineficiente delprocesador debido a la

compactacin para

contrarrestar la

fragmentacin externa.

Esquemas de Asignacin

no Contigua

Paginacin

La memoria principal se divide en un

conjunto de marcos de igual tamao. Cadaproceso se divide en pginas de igual

tamao que los marcos. Un proceso se

carga situando todas sus pginas enmarcos libres pero no necesariamente

contiguos.

No tiene

fragmentacin

externa

Hay una pequea

cantidad de

fragmentacin

interna.

Segmentacin Cada proceso se divide en segmentos. Unproceso se carga situando todos sussegmentos en particiones dinmicas que no

ti ti

No tiene

fragmentacin

i t

Mejora la utilizacin de la

memoria y reduce la

sobrecarga comparada

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