1. Introducción
La memoria es uno de los principales recursos de la computadora, la cual debe de administrarse con mucho cuidado. Aunque actualmente la mayoría de los sistemas de cómputo cuentan con una alta capacidad de memoria, de igual manera las aplicaciones actuales tienen también altos requerimientos de memoria, lo que sigue generando escasez de memoria en los sistemas multitarea y/o multiusuario.
Los sistemas de administración de memoria se pueden clasificar en dos tipos: los que desplazan los procesos de la memoria principal al disco y viceversa durante la ejecución y los que no. El propósito principal de una computadora es el de ejecutar programas, estos programas, junto con la información que accesan deben de estar en la memoria principal (al menos parcialmente) durante la ejecución.
2. Aspectos generales
Memoria real La memoria real o principal es en donde son ejecutados los programas y procesos de una computadora y es el espacio real que existe en memoria para que se ejecuten los procesos. Por lo general esta memoria es de mayor costo que la memoria secundaria, pero el acceso a la información contenida en ella es de más rápido acceso. Solo la memoria cache es más rápida que la principal, pero su costo es a su vez mayor.
Memoria virtual El termino memoria virtual se asocia a dos conceptos que normalmente a parecen unidos:
El uso de almacenamiento secundario para ofrecer al conjunto de las aplicaciones la ilusión de tener mas memoria RAM de la que realmente hay en el sistema. Esta técnica facilita enormemente la generación de código, puesto que el compilador no tiene porque preocuparse sobre dónde residirá la aplicación cuando se ejecute. Espacio De Direcciones Los espacios de direcciones involucrados en el manejo de la memoria son de tres tipos:
Direcciones físicas: son aquellas que referencian alguna posicion en la memoria física. 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. Direcciones lineales: direcciones lineales se obtienen a partir de direcciones logicas tras haber aplicado una transformación dependiente de la arquitectura. Los programas de usuario siempre tratan con direcciones virtuales ; nunca ven las direcciones fisicas reales.
intercambio:
El objetivo del intercambio es dar cabida a la ejecución de mas aplicaciones de las que pueden residir simultáneamente en la memoria del sistema: Consiste en trasladar el código y los datos de un proceso completo de memoria al sistema de almacenamiento secundario , para cargar otro previamente almacenado, no permite a un proceso utilizar mas memoria RAM de la que realmente existe en el sistema.
La asignación Contigua La memoria principal normalmente se divide en dos particiones:
Sistema operativo residente, normalmente en la parte baja de memoria con los vectores de interrupción. Procesos de usuario en la parte alta. Asignación de partición simple: Puede utilizarse un esquema de registro de relocalización y limite para proteger un proceso de usuario de otro y de cambios del código y datos del sistema operativo . El registro de relocalización contiene la dirección contiene la dirección física mas pequeña; el registro limite contiene el rango de las direcciones lógicas cada dirección lógica debe ser menor al registro limite
Asignación de particiones múltiples: Bloques de distintos tamaños están distribuidos en memoria , cuando llega un proceso se le asigna un hueco suficientemente grande para acomodarle. El sistema operativo debe tener información sobre:
Particiones asignadas Particiones libres (huecos) Asignación de partición dinámica El proceso de compactación es una instancia particular del problema de asignación de memoria dinámica, el cual es el cómo satisfacer una necesidad de tamaño n con una lista de huecos libres. Existen muchas soluciones para el problema.
4. Fragmentación
La fragmentación es la memoria que queda desperdiciada al usar los métodos de gestión de memoria que se vieron en los métodos anteriores. Tanto el primer ajuste, como el mejor y el peor producen fragmentación externa. La fragmentación es generada cuando durante el reemplazo de procesos quedan huecos entre dos o más procesos de manera no contigua y cada hueco no es capaz de soportar ningún proceso de la lista de espera.
La fragmentación puede ser:
Fragmentación Externa: existe el espacio total de memoria para satisfacer un requerimiento, pero no es contigua. Fragmentación Interna: la memoria asignada puede ser ligeramente mayor que la requerida; esta referencia es interna a la partición, pero no se utiliza. La fragmentación externa se puede reducir mediante la compactación para colocar toda la memoria libre en un solo gran bloque, pero est a solo es posible si la relocalización es dinámica y se hace en tiempo de ejecución.
5. Paginación
Es una técnica de manejo de memoria, en la cual el espacio de memoria se divide en secciones físicas de igual tamaño, denominadas marcos de página. Los programas se dividen en unidades lógicas, denominadas páginas, que tienen el mismo tamaño que los marcos de páginas. De esta forma, se puede cargar una página de información en cualquier marco de página. Las páginas sirven como unidad de almacenamiento de información y de transferencia entre memoria principal y memoria auxiliar o secundaria. Cada marco se identifica por la dirección de marco, que esta en la posición física de la primera palabra en el marco de página. Las páginas de un programa necesitan estar contiguamente en memoria, aunque el programador lo observe de esta forma. Los mecanismos de paginación permiten la correspondencia correcta entre las direcciones virtuales (dadas por los programas) y las direcciones reales de la memoria que se reverencien. Cada pagina consiste en z palabras contiguas; un espacio de direcciones N de un programa consiste de n paginas (0,1,2,3…n-1) (n*z direcciones virtuales) y el espacio de memoria consiste de m marcos de paginas (0,z,2z,…,(m-1)z)(m*z posiciones). Una dirección virtual a es equivalente a una dirección dada como una dupla (p, d), en la cual p es el número de la página y d el número de la palabra dentro de la página, de acuerdo con la relación: a=p*z+d (0<=d
Tablas de páginas Cada página tiene un número que se utiliza como índice en la tabla de páginas, lo que da por resultado el número del marco correspondiente a esa página virtual. Si el bit presente / ausente es 0, se provoca un señalamiento (trap) hacia el sistema operativo. Si el bit es 1, el número de marco que aparece en la tabla de páginas se copia en los bits de mayor orden del registro de salida, junto con el ajuste (offset) de 12 bits, el cual se copia sin modificaciones de la dirección virtual de entrada. Juntos forman una dirección física de 15 bits.
El programador puede conocer las unidades lógicas de su programa, dándoles un tratamiento particular. Es posible compilar módulos separados como segmentos el enlace entre los segmentos puede suponer hasta tanto se haga una referencia entre segmentos. Debido a que es posible separar los módulos se hace más fácil la modificación de los mismos. Cambios dentro de un modulo no afecta al resto de los módulos. Es fácil el compartir segmentos. Es posible que los segmentos crezcan dinámicamente según las necesidades del programa en ejecución.
Hay un incremento en los costos de hardware y de software para llevar a cabo la implantación, así como un mayor consumo de recursos: memoria, tiempo de CPU, etc. Debido a que los segmentos tienen un tamaño variable se pueden presentar problemas de fragmentación externas, lo que puede ameritar un plan de reubicación de segmentos en memoria principal. Se complica el manejo de memoria virtual, ya que los discos almacenan la información en bloques de tamaños fijos, mientras los segmentos son de tamaño variable. Esto hace necesaria la existencia de mecanismos más costosos que los existentes para paginación.
1. YO APRENDI:
las principales partes de la computadora como la memoria o el procesador
2. SE ME DIFICULTO:
3. ME GUSTARIA SABER MAS ACERCA DE:
fragmentacion
4. COMENTARIOS, DUDAS, SUGERENCIAS.
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