TEMA 3. GESTIÓN DE MEMORIA - Universidad de Almería

Diseño de Sistemas Operativos
Tema 3. Gestión de Memoria
3.4.4. Intercambio (swapping) en Linux
3.4.4.1. Visión general del intercambio (swapping) en Linux
3.4.4.2. Dispositivos de swap
3.4.4.3. Gestión de los dispositivos de swap
3.4.4.4. Gestión del swap, perspectiva general de la implementación
3.4.4.4.1. Formato de los dispositivos de swap
3.4.4.4.2 Descriptores de dispositivos de swap
3.4.4.4.3. Direcciones de entradas del swap
3.4.4.4.4. Selección de páginas a descartar
3.4.4.5. Gestión del swap, perspectiva detallada de la implementación
3.4.4.5.1. Gestión de los dispositivos de swap
3.4.4.5.2. Entrada/salida de páginas de swap
3.4.4.5.3. Eliminación de páginas de memoria
3.4.5. Cachés en Linux para la gestión de la memoria
3.1. INTRODUCCIÓN
La memoria es uno de los recursos más valiosos que gestiona el sistema operativo. Uno de los elementos
principales que caracterizan un proceso es la memoria que utiliza. Ésta está lógicamente separada de la de
cualquier otro proceso del sistema (excepto los threads de un mismo proceso que comparten normalmente la
mayor parte de la memoria que tienen asignada). Un proceso no puede acceder, al espacio de memoria
asignado a otro proceso, lo cual es imprescindible para la seguridad y estabilidad del sistema. El
direccionamiento es una parte importante de la gestión de memoria, puesto que influye mucho en la visión del
mismo por parte de un proceso, como en el aprovechamiento del hardware y el rendimiento del sistema. En
Linux, además, un proceso tiene dos espacios de memoria: el espacio de memoria del usuario, único para
ese proceso, y el espacio de memoria del kernel, idéntico en todos los procesos.
Objetivos del sistema de gestión de memoria:
• Ofrecer a cada proceso un espacio lógico propio.
• Proporcionar protección entre procesos.
• Permitir que los procesos compartan memoria.
• Dar soporte a las distintas regiones del proceso.
• Maximizar el rendimiento del sistema.
• Proporcionar a los procesos mapas de memoria muy grandes.
Espacio de direcciones de un proceso ⇒ Conjunto de direcciones a las que hace referencia. Los espacios de
direcciones involucrados en la gestión de la memoria son de tres tipos:
• Espacio de direcciones físicas. Las direcciones físicas son aquellas que referencian alguna posición
de la memoria física. Se obtienen después de aplicar una transformación por parte de la MMU (Unidad
de Manejo de Memoria).
• Espacio de direcciones lógicas o virtuales. Las direcciones lógicas son las direcciones utilizadas por
los procesos. Sufren una serie de transformaciones, realizadas por el procesador (la MMU), antes de
convertirse en direcciones físicas.
• Espacio de direcciones lineales. Las direcciones lineales se obtienen a partir de las direcciones
lógicas tras haber aplicado una transformación dependiente de la arquitectura. En Linux las direcciones
lógicas y lineales son idénticas. En el i386, es el nombre que reciben las direcciones tras haber aplicado
la técnica de segmentación. En la segmentación, tras haber realizado las correspondientes
comprobaciones de seguridad, se le suma a la dirección lógica una cierta dirección base, obteniendo así
la dirección lineal. A partir del kernel de Linux 2.2.x, las direcciones base de casi todos los segmentos
es 0, y por lo tanto, las direcciones lineales y las lógicas son las mismas.
Departamento de Lenguajes y Computación. Universidad de Almería Página 3.2