TEMA 3. GESTIÓN DE MEMORIA - Universidad de Almería

Diseño de Sistemas Operativos
Tema 3. Gestión de Memoria
• Segmentación ⇒ (1) Soporte directo de segmentos; (2) Facilita operaciones sobre regiones: (a)
Establecer protección → Modificar sólo una entrada de la TS; (b) Definir compartición de segmento
→ entradas de la TS apuntando a la misma TP de segmento.
• Paginación ⇒ (1) Facilitar la asignación no contigua de segmento en memoria; (2) Evitar
fragmentación interna que supone la segmentación (cada segmento se almacena en memoria de forma
contigua).
3.2.4. Paginación por Demanda.
Segmentación pura no es adecuada para memoria virtual ⇒ Tamaño de segmentos variable.
Paginación y segmentación paginada sí son para memoria virtual ⇒ (1) Bloque transferido → Página; (2)
Memoria virtual + Paginación → Paginación por demanda.
Estrategia de implementación: Uso del bit de validez, donde la página no residente se marca como no válida.
Acceso a una página (Excepción de falta de página de la MMU al kernel del sistema operativo si la página
no está en la MMU): el kernel del sistema operativo trae la página correspondiente de memoria secundaria
⇒ el kernel del sistema operativo debe diferenciar entre página no residente y página inválida.
Prepaginación ⇒ Traer páginas por anticipado (no por demanda): En caso de falta de página se traen
además otras páginas que se consideran que necesitará el proceso → Beneficiosa dependiendo de si hay
acierto en la predicción.
Tratamiento de falta de página (peor de los casos, falta de página puede implicar dos operaciones de E/S al
disco) ⇒ Tratamiento de la excepción provocado por la MMU (dirección de fallo disponible en registro): (1)
Si dirección inválida → aborta proceso o le manda señal; (2) Si no hay ningún marco libre (consulta tabla de
marcos de página): (a) Selección de víctima (algoritmo de reemplazo de página): página P marco M →
Marca P como inválida; (b) Si P modificada (bit Modificado de P activo) → inicia escritura P en memoria
secundaria; (2) Si hay marco libre (se ha liberado o lo había previamente): (a) Inicia lectura de página en
marco M; (b) Marca entrada de página válida referenciando a M; (c) Pone M como ocupado en tabla de
marcos de página (si no lo estaba).
Políticas de administración de la memoria virtual: (1) Política de reemplazo: ¿Qué página reemplazar si hay
falta de página y no hay marco libre? ⇒ (a) Reemplazo local → sólo puede usarse para reemplazo un marco
de página asignado al proceso que causa la falta de página; (b) Reemplazo global → puede usarse para
reemplazo cualquier marco; (2) Política de asignación de espacio a los procesos: ¿Cómo se reparten los
marcos entre los procesos? ⇒ Asignación fija o dinámica.
3.2.5. Algoritmos de Reemplazo de Página.
Objetivo de los algoritmos de reemplazo: Minimizar la tasa de fallos de página. Cada algoritmo tiene versión
local y global: local ⇒ criterio se aplica a las páginas residentes del proceso, y global ⇒ criterio se aplica a
todas las páginas residentes. Algoritmos conocidos: Óptimo, FIFO (First In First Out), Clock (Reloj o segunda
oportunidad) = FIFO + uso del bit de referencia; y LRU (Least Recently Used). Además estos algoritmos se
utilizan en técnicas de buffering de páginas.
LRU ⇒ Criterio: reemplaza la página residente menos usada recientemente. Está basado en el principio de
proximidad temporal de referencias: si es probable que se vuelve a referenciar las páginas accedidas
recientemente, entonces la página que se debe reemplazar es la que no se ha referenciado desde hace más
tiempo. Sutileza en su versión global: menos recientemente usada en el tiempo lógico de cada proceso (no
tiempo real).Difícil implementación estricta (hay aproximaciones) ⇒ Precisaría una MMU específica. Posible
implementación con hardware específico: en entrada de TP hay un contador, en cada acceso a memoria
Departamento de Lenguajes y Computación. Universidad de Almería Página 3.6