TEMA 3. GESTIÓN DE MEMORIA - Universidad de Almería

Diseño de Sistemas Operativos
Tema 3. Gestión de Memoria
para ejecutarse. La carga en memoria principal de una parte de un proceso relevante se hace de forma
dinámica.
Transparente a programas de usuario excepto por el tamaño virtual permisible a proceso (controlado por el
kernel).
Working Set (conjunto de trabajo) ⇒ El conjunto de trabajo de un proceso en un instante virtual t y con un
parámetro ∆, denominado W(t, ∆), es el conjunto de páginas a las que el proceso ha hecho referencia en las
últimas ∆ unidades de tiempo virtual, siendo el tiempo virtual el tiempo que transcurre mientras el proceso está
realmente en ejecución.
Si un proceso direcciona una página que no pertenece al Working Set ⇒ provoca una falta de página,
entonces el kernel actualiza el Working Set, leyendo páginas desde memoria secundaria si es necesario.
Este concepto de Working Set puede motivar la siguiente estrategia para el tamaño del conjunto residente de
un proceso (parte del proceso que está realmente en memoria principal): (1) Supervisar el conjunto de trabajo
de cada proceso; (2) Eliminar periódicamente del conjunto residente de un proceso aquellas páginas que no
pertenezcan a su conjunto de trabajo. (3) Un proceso puede ejecutarse sólo si su conjunto de trabajo está en
la memoria principal, es decir, si su conjunto residente incluye a su conjunto de trabajo.
Problemas de la estrategia del conjunto de trabajo: (1) Tanto el tamaño como el conjunto de trabajo variarán
con el tiempo, siendo desconocido el valor óptimo de ∆; (2) El casi impracticable una medida real del conjunto
de trabajo, ya que sería necesario marcar cada referencia de página de cada proceso con su tiempo virtual y
mantener una cola ordenada en el tiempo de cada proceso.
3.3.2.2. Estructuras de Datos para Paginación por Demanda (UNIX)
Estructuras de datos para la gestión de memoria a bajo nivel y demanda de páginas (sistema de paginación):
• Tabla de páginas ⇒ Normalmente, hay una tabla por proceso, con una entrada para cada página de la
memoria virtual del proceso.
• Descriptores de bloques de disco ⇒ Asociado a cada página de un proceso hay una entrada en la tabla
que describe la copia en el disco de la página virtual.
• Tabla de marcos de página (pfdata) ⇒ Describe cada marca de la memoria real y está indexada por el
número de marco.
• Tabla de uso de swap ⇒ Existe una tabla de uso de swap por cada dispositivo de intercambio, con una
entrada para cada página en dicho dispositivo.
El kernel asigna espacio para pfdata una vez durante la vida del sistema, aunque para las otras estructuras le
asigna y desasigna espacio dinámicamente. Cada región contiene tablas de páginas para acceder a memoria
física.
Tabla de Páginas.
• Entrada de la tabla de páginas: (1) Número de marco de página, es la dirección física de la página
(marco en la memoria real); (2) Protección, que indican si procesos pueden leer, escribir o ejecutar
página (indica si está permitida la operación de escritura); (3) Válido, que indica si la página está en la
memoria principal; (4) Referencia, que indica si un proceso referenció recientemente la página (se
pone a cero cuando la página se carga por primera vez y puede ser restaurado periódicamente por el
algoritmo de reemplazo de página); (5) Modificado, que indica si proceso modificó recientemente
contenido de la página; (6) Copia en escritura, usado en fork, indica que el kernel debe crear nueva
copia de la página cuando un proceso modifique su contenido (activo cuando más de un proceso
comparte la página). (7) Edad, indica cuánto hace que la página pertenece al Working Set del proceso
(indica cuánto tiempo ha estado la página en memoria sin ser referenciada).
• El kernel manipula: válido, copia en escritura y edad. El hardware activa: referencia y modificado
de cada entrada de la tabla de páginas.
Departamento de Lenguajes y Computación. Universidad de Almería Página 3.13