TEMA 2. GESTIÓN DE PROCESOS - Universidad de Almería

Diseño de Sistemas Operativos
Tema 2. Gestión de Procesos
– Tabla de páginas gestionadas por Linux ⇒ 3 niveles. Linux gestiona la memoria central y
las tablas de páginas utilizadas para convertir las direcciones virtuales en direcciones físicas.
Implementa una gestión de la memoria que es ampliamente independiente del procesador
sobre el que se ejecuta. En realidad, la gestión de la memoria implementada por Linux
considera que dispone de una tabla de páginas a tres niveles:
+ El directorio global de tablas páginas (page global directory) cuyas entradas contienen
las direcciones de páginas que contienen tablas intermedias.
+ El directorio intermedio de tablas páginas (page middle directory) cuyas entradas
contienen las direcciones de las páginas que contienen las tablas de páginas.
+ Las tablas de páginas (page table) cuyas entradas contienen las direcciones de páginas
de memoria que contienen el código o los datos utilizados por el kernel o los procesos
de usuario.
Este modelo no siempre se corresponde al procesador sobre el cual Linux se ejecuta (los
procesadores x86, utilizan una tabla de páginas que sólo posee dos niveles). El kernel efectúa
una correspondencia entre el modelo implementado por el procesador y el modelo de Linux
(en los procesadores x86, el kernel considera que la tabla intermedia sólo tiene una entrada).
• Segmentación.
– La memoria virtual es unidimensional ya que las direcciones van desde 0 hasta la dirección
máxima, una dirección tras otra.
– Segmentos ⇒ Espacio de direcciones completamente independientes, cada segmento es una
secuencia lineal de direcciones, desde 0 hasta algún máximo. La longitud de cada segmento
puede ser cualquiera desde 0 hasta un máximo permitido y puede cambiar de longitud en
tiempo de ejecución.
– La protección tiene sentido en una memoria segmentada, ya que cada segmento contiene
sólo una clase de objetos y estos a su vez pueden estar en diferentes páginas.
– La implementación de la segmentación difiere de la paginación en el sentido de que el
tamaño de la página es fijo pero el de los segmentos no.
– Segmentación con paginación (Pentium de Intel). 16K segmentos independientes cada uno
con hasta 1000 millones de palabras de 32 bits. El funcionamiento de la memoria virtual
Pentium esta basada en 2 tablas:
+ LDT (tabla de descriptores de segmentos local) ⇒ una para cada proceso y describe
los segmentos locales a cada proceso (código, datos y pila).
+ GDT (tabla de descriptores de segmentos global) ⇒ tabla compartida por todos los
procesos e incluye todos los segmentos del sistema.
– Linux utiliza el mecanismo de segmentación sobre Pentium para separar las zonas de
memoria asignadas al kernel y a los procesos, de este modo el código y los datos se protegen
de los accesos erróneos y mal intencionados por parte de procesos en modo usuario.
• El sistema contiene un conjunto de tripletas de registros de gestión de memoria.
– Primer registro ⇒ dirección de la tabla de páginas en memoria física.
– Segundo registro ⇒ primera dirección virtual accesible vía la tripleta.
– Tercer registro ⇒ información de control.
+ Número de páginas de la tabla de páginas.
+ Permisos de acceso a las páginas (sólo-lectura, lectura-escritura).
• Cuando el kernel prepara un proceso para su ejecución ⇒ carga el conjunto de tripletas de registros
de gestión de memoria con los datos correspondientes almacenados en las entradas en la pregion.
• Cuando un proceso intenta acceder a una dirección que está:
– Fuera de su espacio de direccionamiento.
– No tiene permiso de acceso.
Entonces el sistema operativo genera una excepción.
Departamento de Lenguajes y Computación. Universidad de Almería Página 2.16