Administracion De Memoria Y Administracion De Memoria Auxiliar

**ADMINISTRACION DE LA MEMORIA**

 La memoria es un array de words y bytes, cada uno con su dirección propia. Es un repositorio de datos de rápido acceso compartido por el CPU y los dispositivos de E/S

 La memoria principal es un dispositivo de almacenamiento volátil. Pierde su contenido en caso de interrupción del sistema y falla.

 La organización y administración de la memoria principal, memoria primaria o memoria real de un sistema ha sido y es uno de los factores más importantes en el diseño de los S. O.

Los términos memoria y almacenamiento se consideran equivalentes.

 Los programas y datos deben estar en el almacenamiento principal para:

 Poderlos ejecutar.

 Referenciarlos directamente.

La parte del S. O. que administra la memoria se llama administrador de la memoria:

• Lleva un registro de las partes de memoria que se están utilizando y de aquellas que no.

• Asigna espacio en memoria a los procesos cuando estos la necesitan.

• Libera espacio de memoria asignada a procesos que han terminado.

Históricamente el almacenamiento principal se ha considerado como un recurso costoso, por lo cual su utilización debe optimizarse.

JERARQUÍA DE ALMACENAMIENTO:

 Los programas y datos tienen que estar en la memoria principal para poder ejecutarse o ser referenciados.

 Los programas y datos que no son necesarios de inmediato pueden mantenerse en el almacenamiento secundario.

 El almacenamiento principal es más costoso y menor que el secundario pero de acceso más rápido.

 Los sistemas con varios niveles de almacenamiento requieren destinar recursos para administrar el movimiento de programas y datos entre niveles:

PROCESOS Y MEMORIA:

 Para que un proceso se ejecute se requiere ubicarlo en memoria principal junto con los datos que direcciona.

 Para optimizar el uso del computador se requiere tener varios procesos en memoria principal, (grado de multiprogramación)

ORGANIZACIÓN FISICA DE LA MEMORIA:

*CACHÉ:

 Un nivel adicional es el caché o memoria de alta velocidad, que posee las siguientes características:

 Es más rápida y costosa que la memoria principal.

 Impone al sistema un nivel más de traspaso:

 Los programas son traspasados de la memoria principal al caché antes de su ejecución.

 Los programas en la memoria caché ejecutan mucho más rápido que en la memoria principal.

 Al utilizar memoria caché se espera que:

 La sobrecarga que supone el traspaso de programas de un nivel de memoria a otro sea mucho menor que la mejora en el rendimiento obtenida por la posibilidad de una ejecución mucho más rápida en la caché.

ADMINISTRADOR DE MEMORIA:

 El administrador de memoria tiene como objetivos:

 Ubicar, reemplazar, cargar y descargar procesos en la memoria principal.

 Proteger la memoria de acceso indeseados (accidentales o intencionados).

 Permitir la compartición de zonas de memoria (indispensable para lograr la cooperación de procesos).

REQUISITOS DEL ADMINISTRADOR DE MEMORIA:

1. Reubicación. Permitir el recálculo de direcciones de memoria de un proceso reubicado.

2. Protección. Evitar el acceso a posiciones de memoria sin el permiso expreso. (no direcciones absolutas).

3. Compartición. Permitir a procesos diferentes acceder a la misma porción de memoria.

4. Organización Lógica. Permitir que los programas se escriban como módulos compilables y ejecutables por separado.

5. Organización Física. Permitir el intercambio de datos en la memoria primaria y secundaria

ESTRATEGIAS DE ADMINISTRACIÓN DE ALMACENAMIENTO:

Están dirigidas a la obtención del mejor uso del recurso memoria principal, estas pueden ser:

 Obtención: Determinan cuándo debe obtenerse información de MS y transferirla a MP.

 Colocación: Dónde se coloca la información que está entrando en MP.

 Reemplazo: Qué información que está en MP sale para dejar lugar a la nueva información entrante

ADMINISTRADOR DE MEMORIA:

 Las técnicas usadas son las siguientes:

1. Partición Fija

2. Partición Dinámica

3. Paginación Simple

4. Segmentación Simple

5. Memoria Virtual Paginada

6. Memoria Virtual Segmentada

ADMINISTRACIÓN BÁSICA DE LA MEMORIA

MONOPROGRAMACIÓN SIN INTERCAMBIO

 Tres maneras simples de organizar la memoria

 un sistema operativo con un solo proceso de usuario

 Este es un esquema de monoprogramación que aunque es sin dudas el más rápido de programar no se utiliza por ningún sistema operativo moderno por las razones de eficiencia y metas de diseño mencionadas con anterioridad

MULTIPROGRAMACIÓN Y USO DE LA MEMORIA

MULTIPROGRAMACIÓN CON PARTICIONES FIJAS

 El análisis hasta aquí demuestra la utilidad de que múltiples procesos se encuentren en la memoria.

 ¿Cómo debe organizarse la memoria para garantizar esto?

La forma más sencilla es dividir le memoria en n partes que podrían ser de tamaños diferentes y asociar una cola de trabajos por cada partición o quizás una cola única para todas las particiones.

 La memoria que no utilice un proceso dentro de la partición que le fue asignada se desperdicia. Esto se conoce como sobrecarga interna.

ADMINISTRADOR DE MEMORIA:

*MEMORIA VIRTUAL

 La necesidad cada vez más imperiosa de ejecutar programas grandes y el crecimiento en poder de las unidades centrales de procesamiento empujaron a los diseñadores de los sistemas operativos a implantar un mecanismo para ejecutar automáticamente programas más grandes que la memoria real disponible, esto es, de ofrecer `memoria virtual‘.

 La memoria virtual se llama así porque el programador ve una cantidad de memoria mucho mayor que la real, y en realidad se trata de la suma de la memoria de almacenamiento primario y una cantidad determinada de almacenamiento secundario.

 La idea es proporcionar un espacio de direcciones de memoria mucho mayor que el que la MP o MR proporciona.

 Para ello se usa la MP y también algo de MR.

 Hay dos técnicas: paginación y segmentación.

El uso de la memoria virtual involucra un conjunto de prestaciones del hardware, las direcciones manejadas por el CPU son procesadas por un elemento de hardware que se llama unidad de administración de la memoria y que tienen la responsabilidad de convertir las direcciones virtuales a físicas.

*SEGMENTACIÓN:

 Esquema de administración de memoria que da soporte a la visión de la memoria del usuario

 Un programa es una colección de segmentos. Un segmento es una unidad lógica como:

programa principal,

procedimiento, función, método, objeto,

variables locales, variables globales,

bloque común,

pila, tabla de símbolos, arreglos

ARQUITECTURA DE SEGMENTACION:

 Una dirección lógica es una tupla:

<número_de_segmento, desplazamiento>,

 tabla de segmentos – proyecta las direcciones físicas bi-dimensionales, cada entrada tiene:

 base – la dirección física de inicio del segmento en memoria

 límite – especifica la longitud del segmento

 registro básico de tabla de segmentos (Segment-table base register (STBR)) apunta a la ubicación de la tabla de segmentos en memoria

 registro de la longitud de la tabla de segmentos (Segment-table length register (STLR)) indica el número de segmentos usados por un programa

el número de segmento s

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