Gestión de Memoria

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Objetivos del Gestor de Memoria• S.O. multiplexa recursos entre procesos.– Cada proceso cree que tiene una máquina para él solo.– Gestión de procesos: Reparto del procesador.– Gestión de memoria: Reparto de memoria.• Objetivos:– Ofrecer a cada proceso un espacio lógico propio.– Proporcionar protección entre procesos.– Permitir que procesos compartan memoria.– Dar soporte a las regiones del proceso.– Maximizar el grado de multiprogramación.– Proporcionar a los procesos mapas de memoria grandes.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Espacios lógicos independientes• No se conoce posición de memoria donde un programaejecutará.• Código en ejecutable genera referencias entre 0 y N.• Ejemplo: Programa que copia un vector.• Vector destino a partir dedirección 2000.• Tamaño del vector en dirección1500.• Vector origen a partir dedirección 1000.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Ejecución en S.O. monoprogramado• S.O. En direcciones altas.• Programa se carga en dirección 0.• Se le pasa el control al programa

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Reubicación• Necesaria en S.O. con multiprogramación:– Reubicar: Traducir direcciones de memoria lógicas a físicas.• Direcciones lógicas:Direcciones de memoria generadaspor el programa.• Direcciones físicas: Direcciones de memoria principalasignadas al proceso.• Traducción(pid, dirección lógica) --> dirección física.• Espacios lógicos (mapas) independientes por proceso.• Reubicación puede ser hardware o software.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Reubicación hardware• Hardware (MMU) encargado de la traducción.• El sistema operativo:– Almacena la función de traducción para cada proceso.– Indica al hardware qué función usar para un proceso.• El programa se carga en memoria sinmodificar.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Reubicación software• Traducción de direcciones durantela carga del programa.• El programa en memoria esdistinto que el ejecutable.• Desventajas:– No asegura protección.– No permite mover programa entiempo de ejecución (seránecesario en memoria virtual).

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Protección• Monoprogramación: Protección del S.O.• Multiprogramación: Además protección entre procesos.• Traducción debe crear espacios disjuntos.• Necesario validar todas las direcciones que genera elprograma:– Detección realizada por el hardware del procesador.– Tratamiento por el sistema operativo.• Sistemas con mapa E/S y memoria común:– Traducción permite impedir que procesos accedandirectamente a dispositivos de E/S.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Compartimiento de memoria• Direcciones lógicas de dos o másprocesos se corresponden conuna misma dirección física.• Bajo control del S.O.• Beneficios:– Procesos ejecutando mismoprograma comparten código.– Mecanismo de comunicaciónentre procesos muy rápido.• Requiere asignación nocontigua.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Problemas al compartir memoria• Referencias de memoria dentrode la propia zona compartida.• Ejemplo de código:– Instrucción de bifurcación enzona compartida.• Ejemplo con datos:– Lista con punteros en la zonacompartida.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Soporte de Regiones• Mapa de proceso no homogéneo.– Conjunto de regiones con distintas características.– Ejemplo: región de código no es modificable.• Mapa de proceso dinámico.– Regiones cambian de tamaño (por ejemplo: pila).– Se crean y destruyen regiones.– Existen zonas sin asignar (huecos).• Gestor de memoria debe proporcionar estas características– Detectar accesos no permitidos a una región.– Detectar acceso a huecos– Evitar reserva de espacio para huecos.• S.O. guarda tabla de regiones por proceso.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Maximizar rendimiento• Reparto de memoria maximizando grado demultiprogramación. Política de asignación.• Desperdicia memoria por “restos” inutilizables(fragmentación) y tablas necesarias para el gestor.• Compromiso: paginación.• Uso de memoria virtual para aumentar el grado demultiprogramación.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Mapas de memoria grandes para procesos• Requisitos de memoria cada vez mayores segúnaparecen nuevas aplicaciones.• Memoria virtual aporta la solución.• Antes overlays:– Programa dividido en fases que se ejecutaban sucesivamente.– En cada momento una sola fase residente en memoria.– Cada fase realiza su labor y carga la siguiente.– No es transparente: Labor realizada por el programador.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Contenido• Objetivos del sistema de gestión de memoria.• Modelo de memoria de un proceso.• Esquemas de memoria basados en asignacióncontigua.• Memoria virtual.• Archivos proyectados en memoria.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Fases en generación de ejecutable• Aplicación: conjunto demódulos en lenguaje dealto nivel.• Procesado en dos fases:Compilación y montaje.• Compilación:– Resuelve referencias dentro de cada módulo fuente.– Genera módulo objeto.• Montaje (o enlace):– Resuelve referencias entre módulos objeto.– Resuelve referencias a símbolos de referencia.– Genera ejecutable incluyendo biblioteca

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Bibliotecas de objetos• Biblioteca: Colección de módulos objeto relacionados.• Bibliotecas del sistema o creadas por el usuario.• Bibliotecas Estáticas:– Montaje: Enlaza módulos objeto del programa y lasbibliotecas.– Ejecutable autocontenido.• Desventajas del montaje estático:– Ejecutables grandes.– Código de función de biblioteca repetido en muchosejecutables.– Múltiples copias en memoria de función de biblioteca.– Actualización de biblioteca implica volver a montar.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Bibliotecas dinámicas• Carga y montaje de la biblioteca en tiempo de ejecución.• Ejecutable contiene:– Nombre de la biblioteca.– Rutina de carga y montaje en tiempo de ejecución.• Primera referencia a símbolo de biblioteca en ejecución:– Rutina carga y monta la biblioteca correspondiente.– Ajusta instrucción que realiza referencia para que próximasreferencias accedan al símbolo de la biblioteca• Problema: Se modifica el código del programa.• Solución típica: Referencia indirecta mediante una tabla.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Ventajas de bibliotecas dinámicas• Ventajas:– Menor tamaño ejecutables.– Código de rutinas de bibliotecas sólo en archivo de biblioteca.– Procesos pueden compartir código de biblioteca.– Actualización automática de bibliotecas: Uso de versiones.• Desventajas:– Mayor tiempo de ejecución debido a carga y montaje• Tolerable: Compensado con el resto de las ventajas.– Ejecutable no autocontenido.• Uso de bibliotecas dinámicas es transparente– Mandatos de compilación y montaje como las estáticas.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Uso explícito de bibliotecas dinámicas• Forma de uso habitual:– Se especifica en tiempo de montaje qué biblioteca usar, pero sepospone su carga y montaje a tiempo de ejecución.• Uso explícito:– Requerido por aplicaciones que determinan en tiempoejecución qué bibliotecas deben usar.– No se especifica biblioteca en mandato de montaje.– Programa solicita carga de bibliotecas mediante servicio delsistema (dlopen en UNIX y LoadLibrary en Win32).– Acceso “no” transparente a símbolos de la biblioteca:• Programa necesita usar servicios del sistema para ello– dlsym en UNIX y GetProcAddress en Win32.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Formato del ejecutable• Distintos fabricantes usan diferentes formatos– Ejemplo: En Linux Executable and Linkable Format (ELF)• Estructura: Cabecera y conjunto de secciones.• Cabecera:– Número mágico que identifica a ejecutable.– Punto de entrada del programa.– Tabla de secciones.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Formato del ejecutable

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Secciones del ejecutable• Diferentes tipos de secciones.• Las secciones más relevantes se volcarán en el mapa dememoria del proceso:– Código(texto): contiene el código del programa.– Datos con valor inicial: Variables globales inicializadas.– Datos sin valor inicial: Variables globales no inicializadas• Aunque aparece en la tabla de secciones no se almacena en el ejecutable(contenido no relevante).• No hay secciones vinculadas a variables locales.– Tienen carácter dinámico. En la pila cuando se invocan losprocedimientos.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Variables globales frente a variables locales• Variables globales– Estáticas– Se crean al iniciarse programa– Existen durante ejecución del mismo– Dirección fija en memoria y en ejecutable• Variables locales y parámetros– Dinámicas.– Se crean al invocar la función.– Se destruyen al retornar.– La dirección se calcula en tiempo de ejecución.– Recursividad: varias instancias de una variable.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Variables globales frente a variables locales• Ejemplo:int x=8; /* Variable global con valor inicial */int y; /* Variable global sin valor inicial */f(int t){ /* Parámetro */int z; /* Variable local */…….}main(){…….}

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Mapa de memoria de un proceso• Mapa de memoria o imagen del proceso: conjunto deregiones• Región:– Tiene asociada una información (un “objeto de memoria”)– Zona contigua tratada como unidad al proteger o compartir.• Cada región se caracteriza por:– dirección de comienzo y tamaño inicial.– soporte:donde se almacena su contenido inicial.– protección: RWX– uso compartido o privado– tamaño fijo o variable

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Crear mapa de memoria desde ejecutable• Ejecución de un programa: Crea mapa a partir de ejecutable.– Regiones de mapa inicial corresponden a secciones del ejecutable.• Regiones– Código: Uso compartido, lectura y ejecución, tamaño fijo, soporteen archivo ejecutable.– Datos con valor inicial: Uso privado, lectura y escritura, tamaño fijoy soporte en archivo ejecutable.– Datos sin valor inicial. Uso privado, lectura y escritura, tamaño fijoy sin soporte (rellena con ceros en algunos lenguajes).– Pila: Privada, lectura y escritura, tamaño variable y sin soporte(rellena con 0). Crece hacia direcciones más bajas. La pila inicialsólo contiene argumentos que se le proporcionan al programa.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Crear mapa de memoria desde ejecutable

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Otras regiones del mapa de memoria• Durante la ejecución de un proceso se crean nuevasregiones:– Mapa de memoria tiene carácter dinámico.• Región de Heap.– Soporte de memoria dinámica. (malloc en C).– Uso privado, lectura y escritura, tamaño variable y sin soporte.– Crece hacia direcciones más altas.• Archivos proyectados– Región asociada al archivo.– Tamaño variable, soporte en archivo.– Protección y carácter compartido o privado especificado por elprograma al solicitar la proyección.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Otras regiones del mapa de memoria• Memoria Compartida.– Región asociada a la zona de memoria compartida.– Uso compartido, tamaño variable, sin soporte.– La protección se especifica por el programa al proyectarla.• Pilas de Threads.– Cada pila corresponde con una región.– Mismas características que la pila de proceso.• Carga de biblioteca dinámica.– Regiones asociadas a los datos y código de la biblioteca.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Ejemplo de mapa de memoria de un proceso

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Operaciones sobre regiones• Sobre las regiones del mapa de memoria se pueden aplicarlas siguientes operaciones:– Crear región: Implícitamente, al crear el mapa inicial o por solicituddel programa en tiempo de ejecución (por ejemplo: proyectar unarchivo).– Eliminar región: Implícitamente, al terminar el proceso o porsolicitud del programa en tiempo de ejecución (por ejemplo:desproyectar un archivo).– Cambiar tamaño de la región: Implícitamente para la pila o bajosolicitud del programa en el heap.– Duplicar una región: Para el servicio FORK de POSIX (Duplicaríael mapa de memoria del proceso padre).

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Contenido• Objetivos del sistema de gestión de memoria.• Modelo de memoria de un proceso.• Esquemas de memoria basados en asignacióncontigua.• Memoria virtual.• Archivos proyectados en memoria.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Asignación contigua• Mapa de proceso en zona contigua de memoriaprincipal.• Hardware requerido: Registros valla (Registro base ylímite).– Sólo accesibles en modo privilegiado.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Asignación contigua• Sistema Operativo mantiene información sobre:– Copia del valor del registro valla en el BCP de cada proceso.• En el cambio de contexto (al activar el proceso) se carga el valoradecuado en el registro.– Estado de ocupación de memoria.• Estructuras de datos que identifican las zonas ocupadas y los huecos.– Regiones de cada proceso.• La asignación continua presenta fragmentaciónexterna:– Pequeños fragmentos libres entre zonas asignadas.– Posible solución: compactación. Proceso costoso y sólo conreubicación dinámica (hardware).

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Política de asignación de espacios• ¿Qué hueco usar para satisfacer una petición?• Posibles políticas:– Primer ajuste: Asignar el primer hueco de suficiente tamaño.– Mejor ajuste: Asignar al menor hueco con tamaño suficiente.• Lista ordenada por tamaño o buscar en toda la lista.– Peor ajuste: Asignar el mayor hueco con tamaño suficiente.• Lista ordenada por tamaño o buscar en toda la lista.• Primer ajuste es más eficiente y proporciona buenaprovechamiento de la memoria.• Estrategia más sofisticada: Sistema Buddy– Listas de huecos con tamaños potencia de 2.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Operaciones sobre regiones: asignación contigua• Al crear proceso se le asigna zona de memoria detamaño fijo.– Suficiente para regiones iniciales.– Con huecos para permitir cambio de tamaño y nuevasregiones (p.ej.: pilas de threads). Fragmentación interna.• Peligro de desperdiciar espacio o quedarse corto.• Crear/liberar/cambiar tamaño usan la tabla de regionespara gestionar la zona asignada al proceso.• Duplicar región: crear región nueva y copiar contenido.• Limitaciones hardware impiden compartir memoria ydetectar accesos erróneos o desbordamiento de pila.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Valoración del esquema de asignación contigua• Relación con los objetivos planteados:– Espacios independientes para procesos:• mediante registros valla.– Protección:• mediante registros valla.– Compartir memoria:• no es posible– Soporte de regiones:• no existe• se reserva espacio para huecos– Maximizar rendimiento y mapas grandes• mal aprovechamiento de memoria por fragmentación externa.• no permite memoria virtual (limitado a memoria física).

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Intercambio• Cuando no caben todos los programas en memoriaprincipal.• Uso de intercambio (swapping).• Swap: partición de disco que almacena imágenes deprocesos.• Swap out:– Cuando no caben en memoria procesos activos, se expulsa unproceso de memoria copiando su imagen a swap.– Diversos criterios de selección al expulsar• Ej: Dependiendo de prioridad del proceso.• Preferiblemente los bloqueados. No si está activo DMA sobre proceso– No es necesario copiar todo el mapa (ni códigos ni huecos).

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)• Swap in:Intercambio– Cuando haya espacio en memoria principal, se lee proceso amemoria copiando imagen desde swap.– También cuando lleva un cierto tiempo expulsado.• Antes de swap in habrá un swap out de otro proceso.• Asignación de espacio en el dispositivo swap:– Con preasignación: se asigna espacio al crear el proceso.– Sin preasignación: se asigna espacio al expulsarlo.• Usado en las primeras versiones de UNIX.• Solución general: Esquemas con Memoria Virtual.– Se usa integrado con intercambio.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Contenido• Objetivos del sistema de gestión de memoria.• Modelo de memoria de un proceso.• Esquemas de memoria basados en asignacióncontigua.• Memoria virtual.• Archivos proyectados en memoria.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Jerarquía de Memoria• Elementos de información replicados en varios nivelesde la jerarquía• Problema de coherencia• Migración de información– Automática– Por demanda explícita.• Traducción de direcciones

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)• Migración automática:Jerarquía de Memoria– Política de extracción, ubicación y reemplazo. Tamaño debloques. Política de actualización.• Parámetros:– Tasa de acierto del nivel k (Hr k ). Depende de tamaño debloques, capacidad del nivel k, políticas de reemplazo yubicación.– Tasa de fallos del nivel k (Fr k = 1- Hr k )– Tiempo medio de acierto (Tef). Depende del tiempo deacceso en caso de acierto, la penalización por fallo y Hr k .Esun valor promedio

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Memoria Virtual• Memoria virtual: El sistema operativo gestiona nivelesde memoria principal y secundaria.– Transferencia de bloques entre ambos niveles.– De memoria secundaria a principal: por demanda.– De memoria principal a secundaria: por expulsión.• Aplicable porque procesos exhiben proximidad dereferencias– Procesos sólo usan parte de su mapa en intervalo de tiempo.– Memoria Virtual: intenta que parte usada (conjunto detrabajo) resida en memoria principal (conjunto residente).

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)• Beneficios:Memoria Virtual– Aumenta el grado de multiprogramación.– Permite ejecución de programas que no caben en memoriaprincipal.• No adecuada para sistemas de tiempo real.• Normalmente basada en paginación.– Memoria secundaria: dispositivo de paginación o de swap.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Paginación. Aspectos Hardware• Asignación no contigua. Páginas(tamaño potencia de 2)• Mapa de memoria del proceso dividido en páginas.• Memoria principal dividida en marcos de tamaño igualal de las páginas.• Dirección lógica: número de página + desplazamiento.• Tabla de páginas (TP). Relaciona página con marcoque la contiene.• MMU usa TP para traducir direcciones lógicas a físicas• Típicamente 2 TPs (de usuario y de sistema).• Si mapa de E/S y memoria común, direcciones lógicasde E/S en TP del sistema.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Esquema de traducción

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Fragmentación interna en paginación• Memoria asignada mayor que la requerida.– Puede desperdiciarse parte de un marco asignado.De media la mitad de una página (tolerable).

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Contenido de entrada de TP• Número de marco asociado.• Información de protección (RWX)– Si se intenta una operación no permitida se lanza excepción.• Bit de página válida / inválida.– Si se accede a inválida se lanza excepción.– Usado en memoria principal para indicar si página presente.• Bit de página accedida y bit de página modificada.– Activados por la MMU cuando se accede o modifica lapágina respectivamente.• Bit de desactivación de caché,– Usada, por ejemplo, con el mapa de entrada / salida.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Tamaño de la página• Condicionado por varios factores:– Potencia de 2 y múltiplo del tamaño del bloque de disco.– Mejor pequeño por:• Menor fragmentación• Se ajusta mejor al conjunto de trabajo.– Mejor grande por:• Tablas más pequeñas• Mejor rendimiento del dispositivo de E/S (acceso a disco).– Compromiso (entre 2KB y 16KB)

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Gestión del sistema operativo• Mantiene una TP por proceso.– Al cambiar de contexto notifica a la MMU cuál usar.• Una única TP para el propio sistema operativo.– Proceso en modo sistema accede directamente a su mapa y alsistema operativo.• Mantiene tabla de marcos:– Estado de cada marco (libre / ocupado).• Almacena una tabla de regiones por proceso.• Mucho mayor gasto en tablas que con asignacióncontigua, pero mucha mayor funcionalidad.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Valoración de la paginación• Relación con los objetivos planteados:– Espacios independientes para procesos:• mediante tabla de páginas.– Protección:• mediante tabla de páginas– Compartir memoria:• entradas de la tabla de cada proceso corresponden con mismo marco.– Soporte de regiones:• bits de protección• bits de validez. No hay espacio reservado para huecos.– Maximizar rendimiento y mapas grandes• permite esquemas de memoria virtual.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Implementación de la tabla de páginas• Se mantiene, normalmente, en memoria principal.• 2 problemas: eficiencia y gasto de almacenamiento.• Eficiencia:– Cada acceso lógico requiere dos accesos a memoria principal.Primero a tabla de páginas y luego al dato o instrucción.– Solución: cache de direcciones. TLB• Gasto de almacenamiento– Tablas muy grandes• Ejemplo: página 4K, dir. lógica 32 bits y cada entrada ocupa 4 bytes.Tamaño TP= 2 20 *4 = 4 MB/Proceso– Solución: tablas multinivel o tablas invertidas.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Translation Lookaside buffer (TLB)• Memoria asociativa con información de las últimaspáginas accedidas. Caché de entradas de la tabla depaginación para esos accesos.• Entradas en TLB pueden no incluir información sobreproceso (invalidar en cambio contexto) o clasificar porproceso (registro de procesador con id. de procesoactual).• Gestionada por hardware.– MMU consulta TLB: Si hay fallo consulta la TP en memoria– Casi transparente al S.O. Volcado e invalidación.• Diseño alternativo: TLB gestionada por software.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)TLB gestionada por software• Alternativa de bastante uso en la actualidad. El S.O.realiza parte de la gestión de la TLB.• S.O. mantiene las tablas de páginas.• MMU sólo consulta el TLB.• En caso de fallo de página se produce una excepción.Se activa el sistema operativo.• Se encarga de buscar la traducción de la páginasolicitada y rellenar el TLB con la traducción.• Flexibilidad en diseño del S.O. frente a eficiencia.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Tabla de páginas multinivel• Tabla organizada en varios niveles (M):– Entrada de nivel K apunta a la tabla de nivel K+1.– Entrada de último nivel apunta a marco de página.• Dirección lógica especifica la entrada a usar en cadanivel. Un campo por nivel + desplazamiento.• Un acceso lógico implica M+1 accesos a memoria.– Uso de TLB• Si todas las entradas de una tabla son inválidas– No se almacena la tabla.– Se pone inválida la entrada correspondiente de la TPsuperior.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Esquema de traducción con 2 niveles

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Ventajas de tabla multinivel• Si proceso usa una parte pequeña de su espacio lógico– Ahorro en espacio para almacenar TPs• Ejemplo: Proceso que usa 12MB superiores y 4MBinferiores.– 2 Niveles, páginas de 4K, dir. lógica 32 bits (10 bits pornivel) y 4 bytes por entrada• Tamaño: 1 TP N 1+ 4 TP N 2= 5 * 4KB = 20KB (frente a 4 MB)• Ventajas adicionales:– Permite compartir tablas intermedias.– Sólo se requiere que esté en memoria la TP de nivel superior• TPs restantes pueden estar en disco y traerse por demanda.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Ventajas de tabla multinivel

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Tabla de páginas invertida• Procesadores actuales espacio lógico enorme(direcciones de 64 bits)– TPs muy grandes incluso usando multinivel.• Posible solución alternativa: Uso de TPs invertidas.– Una entrada por cada marco indica página almacenada en él.• Tamaño de TP proporcional a memoria principal.– Necesario guardar número de página e id. de proceso.• Procedimiento de traducción:– MMU usa TLB convencional– Si fallo en TLB, MMU busca traducción en TP invertida.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Tabla de páginas invertida• Para evitar búsquedasecuencial: tabla hash.• Difícil compartirmemoria.• TP pequeña. S.O.debe guardarinformación depáginas no residentesen memoria.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Segmentación• Esquema HW que intenta dar soporte directo a las regiones.• Mapa memoria de proceso compuesta por segmentos. Cadaregión un segmento.• Generalización registros base y límite (por segmento).• Dirección lógica: nº de segmento + dirección en segmento.• MMU usa tabla de segmentos (TS)• S.O. guarda una TS por segmento.– Cambio contexto notifica a MMU cuál debe usar.• Entrada TS con registros base y límite y protección RWX• Fragmentación externa: segmento es unidad de asignación.• S.O. mantiene información de huecos y zonas asignadas.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Esquema de traducción con segmentación

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Valoración de la segmentación• Relación con los objetivos planteados:– Espacios independientes para procesos:• mediante tabla de segmentos– Protección:• mediante tabla de segmentos– Compartir memoria:• compartir segmentos: misma entrada en distintas tablas de segmentos– Soporte de regiones:• bits de protección– Maximizar rendimiento y mapas grandes• no facilita uso de memoria virtual por segmentos con tamaño variable.• presenta fragmentación externa.• Apenas usado.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Segmentación paginada• Entrada en TS apunta a una TP para el segmento.• Ventajas de ambos esquemas.• Segmentación– Soporte directo a regiones del proceso– Facilita operaciones sobre regiones:• Establecer protección: Modificar sólo una entrada de TS.• Compartir segmento: Entradas de TS apuntando a misma TP.• Paginación– Asignación no contigua de segmento.– Facilita el uso de esquemas de memoria virtual.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Esquema de traducción: segmentación paginada

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Valoración de la segmentación paginada• Relación con los objetivos planteados:– Espacios independientes para procesos:• mediante tabla de segmentos– Protección:• mediante tabla de segmentos– Compartir memoria:• compartir segmentos: misma entrada en distintas tablas de segmentos– Soporte de regiones:• bits de protección– Maximizar rendimiento y mapas grandes• permite esquemas de memoria virtual• Frente a paginación: Facilita gestión de regiones, perocon HW más complejo.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Paginación por demanda• Segmentación pura no adecuada para memoria virtual.– Tamaño de segmentos variable.• Paginación y segmentación paginada sí lo son:– Bloque transferido: página.– M. Virtual + paginación: paginación por demanda.• Estrategia de implementación: Uso del bit de validez.– Página no residente se marca como no válida.– En acceso: Excepción de fallo de página• S.O. trae página correspondiente de memoria secundaria.• S.O. debe diferenciar entre página no residente e inválida (hueco).• Prepaginación: Páginas se traen por anticipado. En fallo depágina se traen más suponiendo que serán accedidas pronto.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Tratamiento de fallo de página• Tratamiento de excepción (dirección de fallo disponibleen registro)– Dirección inválida: Aborta proceso o manda señal.– Si no hay marcos libres (tabla marcos): selecciona cuál reemplazará(algoritmo), la marca inválida y si está modificada la guarda enmemoria secundaria.– Hay marco libre (o se ha liberado):• Lee la página al marco seleccionado• Marca válida la entrada de página referenciando al marco.• Establece el marco como ocupado si no lo estaba (tabla de marcos).• Fallo de página puede implicar dos operaciones endisco.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Políticas de administración de memoria virtual• Política de reemplazo.– Página que reemplazar si hubo fallo y no hay marcos libres.– Reemplazo local: El marco seleccionado ha de estar asignadoa ese mismo proceso.– Reemplazo global: Puede seleccionar cualquier marco.• Política de asignación de espacio a los procesos.– Repartición de marcos entre procesos.– Asignación fija o dinámica.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Algoritmos de reemplazo• Objetivo: Minimizar la tasa de fallos de página.• Cada algoritmo descrito tiene versión local y global• Algoritmos presentados:– Óptimo– FIFO– Reloj (o segunda oportunidad).– LRU– LFU y MFU• Uso de técnicas de buffering de páginas.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Algoritmo óptimo• Criterio: página residente que tardará más en accederse.• Irrealizable.• Versión local y global.• Interés para estudios analíticos comparativos.Referencias: 1 0 1 2 3 4 0 1 0 2 0 3 0 3 4 3 0Marcos: 1 11112300000023444

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Algoritmo FIFO• Criterio: página que lleva más tiempo residente.• Fácil implementación.– Páginas residentes en orden FIFO. Se expulsa la primera.– No necesita el bit de página accedida.• No es buena estrategia.– Página seleccionada puede seguir accediéndose mucho.– Criterio no basado en uso de página.• Anomalía de Belady– En algunos ejemplos, al aumentar el número de marcos,aumenta el número de fallos de página.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Algoritmo del reloj (o 2ª oportunidad)• FIFO + uso de bit de referencia de página accedida.• Criterio:– Si página elegida por FIFO no tiene activo el bit de referencia• Se expulsa.– Si está activo (2ª oportunidad)• Se desactiva el bit.• Se pone la página al final de la FIFO.• Se pasa a la siguiente página.• Posible implementación como lista circular conreferencia a la primera página de la lista (como un relojcon la referencia como aguja).

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Algoritmo del reloj mejorado• Se considera también el bit de modificación.• Las páginas se clasifican en cuatro grupos según elestado de los bits de referencia y modificación (R, M)– (0,0) Mejor página que se puede reemplazar.– (0,1) No tan buena porque se tendrá que almacenar en disco.– (1,0) Se usó recientemente, pero no se ha modificado.– (1,1) Se usó y modificó. Peor para reemplazar.• Se busca la primera página del mejor tipo posible(orden anterior). Puede ser necesario explorar la colavarias veces.• Macintosh

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Algoritmo LRU• Criterio: Página residente usada hace más tiempo.• Por proximidad de referencias:– Pasado reciente condiciona futuro próximo.• Difícil implementación estricta (hay aproximaciones).• Posible implementación con HW específico.– En entrada de TP hay un contador.– Cada acceso a memoria, MMU copia contador del sistema.– Reemplazo: Página con contador más bajo

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Algoritmos LFU y MFU• Se basan en el número de ocasiones que han sidoaccedidas las páginas. Son difíciles de implementar yno se aproximan al óptimo.• LFU. Menos frecuentemente accedida. Reemplaza lapágina que se ha accedido en menos ocasiones.– Problema si una página se usó mucho, pero nunca más.• MFU. Más frecuentemente accedida. Reemplaza lapágina que más veces se accedió. Supone que la menosaccedida se trajo hace poco a memoria.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Buffering de páginas• Peor caso en tratamiento de fallo de página:– 2 accesos a dispositivo.• Alternativa: mantener una reserva de marcos libres• Fallo de página: siempre usa marco libre (no reemplazo)• Si número libres < umbral:– “demonio de paginación” aplica repetidamente el algoritmode reemplazo.• Páginas no modificadas pasan a lista de marcos libres.• Páginas modificadas pasan a lista de marcos modificados. Seescribirán a disco (en tandas mejor rendimiento) y entonces pasan alistos.• Si se referencia una página de esas listas. Fallo de página larecupera de la lista. Para mejorar algoritmos “malos”.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Retención de páginas en memoria• Páginas marcadas como no reemplazables.• Se aplica a las páginas del propio S.O. Generalmente elmapa de memoria del S.O. es fijo.• También cuando DMA sobre una página.• Algunos sistemas ofrecen un servicio para que lasaplicaciones fijen en memoria páginas de su mapa.– Adecuado para procesos de tiempo real.– Puede afectar al rendimiento del sistema.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Estrategia de asignación fija• Número de marcos asignados al proceso (conjuntoresidente) es constante.• Puede depender de las características del proceso(tamaño, prioridad, ...)• No se adapta a la evolución del programa.• Comportamiento relativamente predecible.• Sólo tiene sentido reemplazo local.• Arquitectura define el número mínimo de marcos:– Instrucción capaz de generar mayor número fallos de página– Por ejemplo MOVE /DIR1, /DIR2 requiere un mínimo de tresmarcos. (Instrucción y dos operandos residentes).

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Estrategia de asignación dinámica• Número de marcos asignados varía dependiendo de sucomportamiento del proceso (y puede que de los otros).• Asignación dinámica + reemplazo local.– Proceso va aumentando o disminuyendo su conjunto residente– Comportamiento relativamente predecible.• Asignación dinámica + reemplazo global.– Procesos se quitan las páginas entre ellos.– Comportamiento difícilmente predecible (tasa de fallosdepende de característica de otros procesos).

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Hiperpaginación (Thrashing)• Tasa excesiva de fallos de un proceso o en el sistema.• Con asignación fija: Hiperpaginación en proceso P– Si conjunto residente de P < conjunto de trabajo de P+• Con asignación variable: Hiperpaginación en sistema:– Si nº de marcos disponibles < suma de conjuntos de trabajo– Grado de utilización del procesador cae drásticamente.– Procesos están casi siempre en colas de dispositivo depaginación.– Solución (similar al swapping): Control de carga• disminuir el grado de multiprogramación.• Suspender 1 o más procesos liberando sus páginas residentes.– Problema para detectar esta situación

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Hiperpaginación (Thrashing)

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Estrategia del conjunto de trabajo• Intenta conocer el conjunto de trabajo de cada proceso– páginas usadas por el proceso en las últimas N referencias.– N es la ventana del conjunto de trabajo.• Si el conjunto de trabajo decrece, se liberan marcos.• Si crece, se asignan nuevos marcos.– Si no hay disponibles, suspender uno o más procesos.– Se reactivan cuando haya marcos suficientes para el conjuntode trabajo.• Asignación dinámica con reemplazo local.• Difícil implementación estricta (HW específico).• Aproximaciones: Implementación basada en controlar latasa de fallos de página de cada proceso.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Estrategia basada en frecuencia de fallos• Si tasa < límite inferior, se liberan marcos aplicando unalgoritmo de reemplazo.• Si tasa > límite superior se asignan nuevos marcos. Sino hay libres se suspende algún proceso.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Control de carga y reemplazo global• Algoritmos de reemplazo global no controlanhiperpaginación.– Necesitan cooperar con uno de control de carga• Ejemplo Unix BSD:– Reemplazo global con algoritmo reloj (dos manecillas).– Buffering de páginas.– Si nº marcos libres < umbral, el demonio de paginación aplicareemplazo.– Si se repite con frecuencia la falta de marcos libres: Procesoswapper suspende procesos.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Dispositivo de paginación (swap)• Preasignación de espacio– Cuando se crea una región se le asigna espacio en swap.– Al expulsar una página siempre tiene espacio reservado.– Permite detectar de forma síncrona la falta de espacio swap.• Sin preasignación de espacio.– No se asigna espacio en swap al crear la región.– En primera expulsión se le asigna espacio en swap.– Página que nunca se expulsa no gasta espacio en swap– Mejor aprovechamiento de espacio de almacenamiento

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Dispositivo de paginación (swap)• Mientras no se modifique la página no va a swap.• Regiones compartidas no suelen usar swap.• Algunos sistemas permiten añadir dispositivos de swapde forma dinámica o utilizar archivos como swap.– Acceso a archivos más lento que a dispositivos.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Operaciones sobre regiones de memoria virtual• Creación de región– Al crear mapa inicial o por solicitud posterior.• Liberación de región– Al terminar el proceso o por solicitud posterior.• Cambio de tamaño de región– Del heap o de la pila• Duplicado de región– Para sistemas operativos que generen procesos como copia deotros (fork).

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Creación de región• Nueva región no se le asigna memoria principal (carga pordemanda)• Páginas se marcan como inválidas (por no tener marco).• S.O. actualiza tabla de regiones y entradas de tabla depáginas asociadas. Busca hueco en mapa para región.• Dependiendo del tipo de soporte:– En archivo: Páginas marcadas como “cargar de archivo” (CA). Sealmacena dirección del bloque del archivo correspondiente.– Sin soporte: Se marcan las páginas como “rellenar con ceros” (RC).Fallo de página no implica lectura del dispositivo.• Si privada y preasignación swap, se reserva espacio de swap• Pila. Se copian argumentos del programa en bloques swap.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Creación de región• Una vez creada región, cuando se expulsa páginamodificada:– Si región privada: Se escribe página en swap. Posterioresfallos se sirven de ese bloque.– Si región compartida, se escribe página en soporte. Los fallosse sirven del soporte.• En creación de mapa inicial:– Se crean regiones según sus características.• Código (CA, Compartida, RX), datos valor inicial (CA, Privada, RW),datos sin valor inicial (RC, Privada, RW), pila inicial (contenidoinicial en swap).– Huecos se marcan como inválidos también para S.O.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Creación del mapa inicial

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Liberación de región• Actualizar tabla de regiones para eliminar región.• Marcar como inválidas páginas asociadas.• Si región privada, se libera espacio de swap• La liberación puede deberse a:– Solicitud explícita.– Finalización de proceso– Otras razones (exec de POSIX).

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Cambio de tamaño• Si disminuye, similar a liberación, pero sólo parteafectada.– Ajusta tabla regiones, marca páginas como inválidas y liberaswap.• Si aumenta tamaño:– Comprobar no solapamiento, fijar nuevas páginas como noresidentes con mismas características que la región. Sipreasignación, se reserva espacio para páginas en swap.• Expansión del heap:– Solicitada por programa mediante servicio del S.O.– Marca las páginas correspondientes como RC, privadas, RW.• Expansión de pila más compleja: es “automática”

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Expansión de la región de pila• Expansión “automática”– Programa disminuye valor de SP y accede a zona expandida.Fallo de página que el sistema debe detectar como especial.• Tratamiento de fallo de página– Si dirección realmente inválida• Si dirección < SP. Aborta proceso o le manda señal.• Si no, expansión de pila.• Expansión de pila:– S.O. verifica no solapamiento, marca páginas RC, privadas,RW. Si hay preasignación, reserva espacio en swap.• Siempre debe haber al menos una página inválida entrepila y región mas cercana.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Duplicado de una región• Necesario para fork de UNIX– Duplicar regiones privadas del padre y compartir las noprivadas.• Copia de región de un proceso en mapa de otro.– Es costoso pues se debe copiar el contenido.• fork sería muy ineficiente– Muchas veces ni se usa el mapa porque hay un exec.• Optimización: copy-on-write (COW)– Se comparte una página mientras no se modifique.– Si un proceso la modifica, se crea una copia de él.– “Duplicado por demanda”.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)• Implementación de COWCopy-on-write– Se comparten páginas de regiones duplicadas, pero:• Se marcan de sólo lectura y con bit de COW.• Primera escritura provoca un fallo de protección que se atiende y segenera una copia privada.– Puede haber varios procesos con misma región duplicada.• Contador de uso por página.• Al crear copia privada se decrementa el contador.• Si llega a 1 se desactiva el COW porque no hay duplicados.• fork con COW. Se comparten todas las regiones. Lasregiones privadas se marcan como COW en padre e hijo• Resultado: En vez de duplicar espacio de memoria, sólose duplica la tabla de páginas.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Contenido• Objetivos del sistema de gestión dememoria.• Modelo de memoria de un proceso.• Esquemas de memoria basados enasignación contigua.• Memoria virtual.• Archivos proyectados en memoria.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Archivos proyectados en memoria• Generalización de la memoria virtual– Entradas de la tabla de página referencian a un archivo deusuario.• Programa solicita proyección de archivo (o parte) en sumapa de memoria.– Puede especificar protección y si privada o compartida.• S.O. rellena las entradas correspondientes con:– No residente, CA– Privada/Compartida y Protección según especifica la llamada.• Cuando programa accede a posición de memoriaasociada a archivo, está accediendo al archivo.

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Archivos proyectados en memoria• Forma alternativa de acceso a archivos frente aread/write.– Menos llamadas al sistema.– Se evitan copias intermedias en caché del sistema de archivos.– Se facilita programación pues el archivo proyectado se accedecomo a estructuras de datos en memoria.• Se usa para carga de bibliotecas dinámicas– La zona de código se proyecta como compartida.– La zona de datos con valor inicial se proyecta como privada

AT3148 – Ampliación de Sistemas OperativosA. Sánchez-Macián, J.A. Maestro, M.P. Sesmero (2004/05)Archivo proyectado