Creado Por Jorge Eduardo Rodriguez Cortes Fus Fundacion Universitaria San Mateo 2010

1. JORGE EDUARDO RODRIGUEZ CORTES SISTEMAS OPERATIVOS ANA GARZON (docente) FUNDACION UNIVERSITARIA SAN MATEO FUS 2010

2. MEMORIAVIRTUAL La memoria virtual es una técnica de administración de la memoria real que permite al sistema operativo brindarle al software de usuario y a sí mismo un espacio de direcciones mayor que la memoria real o física.

3. TIPOS DE MEMORIA La mayoría de los ordenadores tienen cuatro tipos de memoria: registros en la CPU, la memoria caché (tanto dentro como fuera del CPU), la memoria física (generalmente en forma de RAM, donde la CPU puede escribir y leer directa y razonablemente rápido) y el disco duro que es mucho más lento, pero también más grande.

4. cuando el sistema operativo permite múltiples procesos y aplicaciones corriendo simultáneamente el sistema requiere el acceso a más información que la que puede ser mantenida en memoria física.

5. La solución al problema de necesitar mayor cantidad de memoria de la que se posee, consiste en que las aplicaciones mantengan parte de su información en disco, moviéndola a la memoria principal cuando sea necesario.

6. Una opción es que la aplicación misma sea responsable de decidir qué información será guardada en cada sitio (segmentación), y de traerla y llevarla.

7. Cuando se usa Memoria Virtual, o cuando una dirección es leída o escrita por la CPU, una parte del hardware dentro de la computadora traduce las direcciones de memoria generadas por el software (direcciones virtuales) en: La dirección real de memoria (la dirección de memoria física), o una indicación de que la dirección de memoria deseada no se encuentra en memoria principal (llamado excepción de memoria virtual).

8. FRAGMENTACION La fragmentación es la memoria que queda desperdiciada al usar los métodos de gestión de memoria que se vieron en los métodos anteriores. Tanto el primer ajuste, cómo el mejor y el peor producen fragmentación externa. La fragmentación es generada cuando durante el reemplazo de procesos quedan huecos entre dos o más procesos de manera no contigua y cada hueco no es capaz de soportar ningún proceso de la lista de espera.

9. La fragmentación puede ser: Fragmentación Externa: existe el espacio total de memoria para satisfacer un requerimiento, pero no es contigua. Fragmentación Interna: la memoria asignada puede ser ligeramente mayor que la requerida; esta referencia es interna a la partición, pero no se utiliza.

10. PAGINACION En sistemas operativos de computadoras, los sistemas de paginación de memoria dividen los programas en pequeñas partes o páginas. Del mismo modo, la memoria es dividida en trozos del mismo tamaño que las páginas llamados marcos de página.

11. Tablas de páginas Son usadas para realizar las traducciones de direcciones de memoria virtual (o lógica) a memoria real (o física) y en general el sistema operativo mantiene una por cada proceso corriendo en el sistema. En cada entrada de la tabla de paginación (en inglés PTE, Page TableEntry) existe un bit de presencia, que está activado cuando la página se encuentra en memoria principal.

12. Ventajas de la paginación Es posible comenzar a ejecutar un programa, cargando solo una parte del mismo en memoria, y el resto se cargara bajo la solicitud. No es necesario que las paginas estén contiguas en memoria, por lo que no se necesitan procesos de compactación cuando existen marcos de paginas libres dispersos en la memoria. Es fácil controlar todas las páginas, ya que tienen el mismo tamaño.

13. El mecanismo de traducción de direcciones (DAT) permite separar los conceptos de espacio de direcciones y espacios de memoria. Todo el mecanismo es transparente al usuario. Se libera al programador de la restricción de programar para un tamaño físico de memoria, con lo que s e aumenta su productividad. Se puede programar en función de una memoria mucho más grande a la existente. Al no necesitarse cargar un programa completo en memoria para su ejecución, se puede aumentar el número de programas multiprogramándose. Se elimina el problema de fragmentación externa.

14. Desventajas de la paginación El costo de hardware y software se incrementa, por la nueva información que debe manejarse y el mecanismo de traducción de direcciones necesario. Se consume mucho más recursos de memoria, tiempo en el CPU para su implantación. Se deben reservar áreas de memoria para las PMT de los procesos. Al no ser fija el tamaño de estas, se crea un problema semejante al de los programas (como asignar un tamaño óptimo sin desperdicio de memoria, u "ovearhead" del procesador).

15. Aparece el problema de fragmentación interna. Así, si se requieren 5K para un programa, pero las paginas son de 4K, deberán asignárseles 2 páginas (8k), con lo que quedan 3K sin utilizar. La suma de los espacios libres dejados de esta forma puede ser mayor que el de varias páginas, pero no podrá ser utilizados. Debe asignarse un tamaño promedio a las páginas, evitando que si son muy pequeñas, se necesiten TABLAS BMT y PMT muy grandes, y si son muy grandes, se incremente el grado de fragmentación interna.

16. SEGMENTACION Es un método por el cual se consigue aumentar el rendimiento de algunos sistemas electrónicos digitales. Es aplicado, sobre todo, en microprocesadores. El nombre viene de que para impulsar el gas en un oleoducto a la máxima velocidad es necesario dividir el oleoducto en tramos y colocar una bomba que dé un nuevo impulse al gas. El símil con la programación existe en que los cálculos deben ser registrados o sincronizados con el reloj cada cierto tiempo para que la ruta crítica (tramo con más carga o retardo computacional entre dos registros de reloj) se reduzca.

17. Desventajas de la segmentación El programador puede conocer las unidades lógicas de su programa, dándoles un tratamiento particular. Es posible compilar módulos separados como segmentos el enlace entre los segmentos puede suponer hasta tanto se haga una referencia entre segmentos. Debido a que es posible separar los módulos se hace más fácil la modificación de los mismos. Cambios dentro de un modulo no afecta al resto de los módulos. Es fácil el compartir segmentos. Es posible que los segmentos crezcan dinámicamente según las necesidades del programa en ejecución.

18. Desventajas de la segmentación Hay un incremento en los costos de hardware y de software para llevar a cabo la implantación, así como un mayor consumo de recursos: memoria, tiempo de CPU, etc. Debido a que los segmentos tienen un tamaño variable se pueden presentar problemas de fragmentación externas, lo que puede ameritar un plan de reubicación de segmentos en memoria principal. Se complica el manejo de memoria virtual, ya que los discos almacenan la información en bloques de tamaños fijos, mientras los segmentos son de tamaño variable. Esto hace necesaria la existencia de mecanismos más costosos que los existentes para paginación.

19. Al permitir que los segmentos varíen de tamaño, puede ser necesarios planes de reubicación a nivel de los discos, si los segmentos son devueltos a dicho dispositivo; lo que conlleva a nuevos costos. No se puede garantizar, que al salir un segmento de la memoria, este pueda ser traído fácilmente de nuevo, ya que será necesario encontrar nuevamente un área de memoria libre ajustada a su tamaño.

20. SEGMENTACION PAGINADA Tanto la paginación como la segmentación tienen sus ventajas y desventajas. También es posible combinar estos dos esquemas para mejorar ambos. Veamos como ejemplo el esquema del ordenador GE 645 con el sistema operativo Multics. Las direcciones lógicas estaban formadas a partir de un número de segmento de 18 bits y un desplazamiento de 16 bits.

21. unque este esquema crea un espacio de direcciones correspondiente a una dirección de 34 bits, la tabla de segmentos tiene un tamaño tolerable, puesto que el número variable de segmentos conduce naturalmente al uso de un Registro de Longitud de Tabla de Segmentos. Necesitamos tan solo el mismo número de entradas en la tabla de segmentos que segmentos; no tenemos por qué tener entradas vacías en la tabla de segmentos.

22. ALGORITMOS DE REEMPLAZO DE PÁGINA Existen diferentes algoritmos, entre ellos: Algoritmo óptimo Algoritmo FIFO Algoritmo LRU Algoritmos de aproximación al LRU

23. ALGORITMO OPTICO Se reemplaza la página que va a tardar más tiempo en ser usada La tasa de fallos es la más baja posible Algoritmo imposible de realizar Criterio comparativo

24. ALGORITMO FIFO Algoritmo FIFO muy sencillo de implementar Inconvenientes: Rendimiento del algoritmo pobre, paginas frecuentemente usadas pueden ser sustituidas Se puede presentar anomalía de belady: aumento del número de fallos de pagina al aumentar el número de marcos

25. ALGORITMO LRU (LEAST RECENTLY USED) Si el bit de referencia está desactivado, se sustituye la página Algoritmo de aproximación al reemplazo óptimo Basado en utilizar el pasado reciente como una predicción del futuro más próximo Sustituye la página menos usada en el pasado inmediato Carece de la anomalía de Belady La implementación requiere de hardware adicional: Campo en las entradas de la tabla de páginas Pila de las páginas en memoria

26. ALGORITMODERELOJGLOBAL Se colocan todas las páginas que pueden ser sustituidas en una lista circular Un proceso de sistema borra los bits de referencia cada cierto tiempo utilizando un puntero giratorio Si en la siguiente vuelta el bit sigue desactivado, la página en cuestión es una buena candidata a ser sustituida

27. ALGORITMO DE NFU (Notfrecuentlyused) Algoritmo que simula por software el algoritmo LRU Utiliza un contador asociado a cada página que se incrementa en cada interrupción de reloj de acuerdo con el valor del bit de referencia En cada pulso de reloj se borra el valor del bit de referencia Si hay un fallo de página se elige la página con el valor mínimo del contador para su sustitución