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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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Paginacion
Segmentacion
SISTEMAS OPERATIVOS
Gestin deMemoria
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MMU
Procesos deUsuario
Paginacion
Segmentacion
SISTEMAS OPERATIVOS
Gestin deMemoria
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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MMU
Procesos deUsuario
Paginacion
Segmentacion
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
Gestin deMemoria
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Procesos deUsuario
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Segmentacion
SISTEMAS OPERATIVOS
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.
Gestin deMemoria
interrumpido
interferencia
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Procesos deUsuario
Paginacin
Segmentacin
SISTEMAS OPERATIVOS
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.
Gestin deMemoria
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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Segmentacion
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Gestin deMemoria
acceden Copia
programa
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Paginacin
Segmentacion
SISTEMAS OPERATIVOS
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.
Gestin deMemoria
ELM
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Gestin deMemoria
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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Paginacin
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Gestin deMemoria
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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Paginacin
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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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Paginacion
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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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Paginacion
Segmentacion
SISTEMAS OPERATIVOS
Es un esquema de manejo de memoria mediante el
cual la estructura del programa refleja su divisin lgica;
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Paginacion
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Modularidad de programas
Estructuras de datos de largo variable
Proteccin:
Comparacin:
Enlace dinmico entre segmentos
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Paginacin
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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MMU
Procesos deUsuario
Paginacion
Segmentacion
SISTEMAS OPERATIVOS
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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Paginacion
Segmentacion
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
l ti i di i