TEMA 3. GESTIÓN DE MEMORIA - Universidad de Almería

Diseño de Sistemas Operativos
Tema 3. Gestión de Memoria
libre (si está a 0). Esta tabla se inicializa a partir de la que se encuentra en el directorio del dispositivo de
swap. En las entradas/salidas sobre el dispositivo, el bit correspondiente se posiciona a 1 para impedir
cualquier otra lectura o escritura durante la entrada/salida.
3.4.4.4.3. Direcciones de Entradas del swap
Cuando una página se escribe en un dispositivo de swap, se le atribuye una dirección. Esta dirección combina
el número del dispositivo de swap y el índice de la página utilizada en el dispositivo. Varias macros,
declaradas en el archivo de cabecera , manipulan estas direcciones: (1) SWP_ENTRY
(Combina un número de dispositivo y un índice de página para formar una dirección de entrada de swap); (2)
SWP_TYPE (Devuelve el número del dispositivo correspondiente a una dirección de entrada de swap); (3)
ISWP_OFFSET (Devuelve el índice de la página correspondiente a una dirección de entrada de swap).
Cuando una página debe descartarse de la memoria, se le asigna una página en un dispositivo de swap, y la
dirección de dicha página se memoriza para que Linux pueda recargar la página posteriormente. En lugar de
utilizar una tabla que establezca una correspondencia entre las direcciones de páginas de memoria y las
direcciones de entradas de swap, Linux utiliza un método original: (1) Cuando una página de memoria se
descarta, la dirección de la entrada de swap asignada se guarda en la tabla de páginas, en lugar de la
dirección física de la página. Esta dirección está concebida para indicar al procesador que la página no está
presente en memoria. (2) Cuando se efectúa un acceso de memoria sobre una página que se ha guardado en
un dispositivo de swap, el procesador detecta que la página no está presente en memoria y desencadena una
interrupción. Al tratar esta interrupción, Linux extrae la dirección de entrada de swap de la entrada
correspondiente de la tabla de páginas, y utiliza esta dirección para localizar la página en el swap.
3.4.4.4.4. Selección de páginas a descartar
Con el objetivo de descartar páginas de la memoria, se ejecuta el proceso kswapd. Este proceso se lanza al
arrancar el sistema y se ejecuta en modo kernel. Es más o menos equivalente al proceso bdflush, descrito al
hablar del buffer caché. La función del proceso kswapd es descartar las páginas inútiles de la memoria. La
mayor parte del tiempo, kswapd se duerme y se despierta cuando el kernel se queda sin memoria. Entonces
explora la lista de proceso e intenta descartar páginas no utilizadas.
Con el objetivo de determinar las páginas de memoria no utilizadas, el kernel emplea el campo age del
descriptor de página de memoria. Este contador se incrementa cuando se utiliza la página, y se decrementa
cuando deja de utilizarse. Sólo las páginas que poseen un valor del campo age nulo pueden descartarse de la
memoria.
3.4.4.5. Gestión del swap, Perspectiva Detallada de la Implementación
3.4.4.5.1. Gestión de los Dispositivos de swap
El archivo fuente mm/swapfile.c contiene las funciones que gestionan los archivos o dispositivos utilizados
para guardar las páginas descargadas de la memoria.
La tabla swap_info contiene las características de los dispositivos de swap activos. La variable swap_list
contiene el índice del dispositivo al que está asociada la prioridad más importante. La función
scan_swap_map busca una página disponible en el dispositivo especificado. Explora la tabla de bytes que
indican el estado de las páginas y devuelve el número de una página disponible.
La función get_swap_page se llama para asignar una página en un dispositivo de swap. Explora la lista de
dispositivos disponibles y llama a scan_swap_map para cada dispositivo. Cuando se encuentra una página, se
devuelve su dirección de swap. La función swap_free se llama para liberar una página en un dispositivo de
swap. Decrementa el byte que contiene el número de referencias a la página.
Departamento de Lenguajes y Computación. Universidad de Almería Página 3.48