Anexo 2. - Departamento de TecnologÃa ElectrÃ³nica

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Sistemas de MultiprocesamientoMEMORIASMemoria asociativa completaEn este modelo se establece una correspondencia entre el bloque k de la memoria y el bloque j de la cache, en laque j puede tomar cualquier valor. .No se produce contención de bloques y es muy flexible, pero su implementación es cara y muy compleja, ya queel modelo se basa completamente en la comparación asociativa de etiquetas.Memoria cache de asociación de conjuntosSe divide la memoria en c conjuntos de n bloques, de forma que al bloque k de memoria corresponde unocualquiera de los bloques de la memoria del conjunto k, módulo c.La búsqueda se realiza asociativamente por el campo de etiqueta y directamente por el número del sector.De este modo se reduce el costo frente al-modelo anterior, manteniendo gran parte de su flexibilidad y velocidad.Es la estructura más utilizada.Memoria cache de correspondencia vectorizadaEl modelo divide a la memoria principal y a la cache en s sectores compuestos de n bloques.La relación se establece de cualquier sector a cualquier sector, siendo marcados los bloques no referenciados delsector como no válidos.Esta estructura también reduce costos, minimizando el núcleo de etiquetas para la comparación asociativa.Capitulo 2.11.- PROTECCION DE LA MEMORIA PRINCIPALSe trata de un mecanismo que evita que un proceso acceda a una zona de memoria que no le ha sido asignada.El tema de protección adquiere su mayor importancia en los ambientes concurrentes multiusuario, en los quepreviene la intromisión de los programas de usuario entre sí y de los programas usuario con el supervisor delsistema.Los métodos que existen para proteger la memoria son variados, pero el más común se basa en dividir el espaciodireccionable en parcelas que poseen una clave específica de acceso.Cuando las parcelas son compartidas por varios procesos, deberá incluirse en la clave de acceso un identificadordel mismo. Este método se utiliza mucho en sistemas con memoria virtual paginada, puesto que su filosofía escompatible con la división de la memoria que se requiere.A continuación se describen los mecanismos más importantes usados en la protección de memoria.Registros de bordeEste sistema se puede aplicar en el caso de asignar a los procesos zonas contiguas de memoria.En este supuesto, cada proceso tiene asignada una franja de memoria, como se representa en la figura.La protección queda garantizada por dos registros de borde o límite, que contienen los valores superior e inferiorde las direcciones de la franja del proceso activo, auxiliados por un comparador, que verifica cada referenciagenerada por el proceso para garantizar que se encuentra dentro de la zona válida.En el caso de fallo en la comparación, el comparador invalida el acceso a memoria y traslada el control al sistemaoperativo, que se encarga de cancelar el proceso causante del intento de violación, produciendo loscorrespondientes mensajes.El sistema operativo carga los registros de borde con los valores del proceso, antes de otorgarle el control.La carga se efectúa mediante instrucciones privilegiadas que los procesos normales no pueden ejecutar paraevitar que puedan auto-ampliarse su zona de memoria.ETSII – Dpto. Tecnología Electrónica Página: 52 / 54 MSA
Sistemas de MultiprocesamientoMEMORIASCerrojo y claveLos registros de borde no permiten establecer matizaciones o niveles en la protección, como pueden ser lossiguientes:- Acceso de lectura y escritura (por ejemplo, a zonas de datos propios).- Acceso de lectura (por ejemplo, a programas y datos de otros procesos).- Acceso de escritura (por ejemplo, de un usuario de un buffer de E/S).- Acceso de ejecución (por ejemplo, de un programa de otro usuario).Para diferenciar estas alternativas se establece un cerrojo y una clave.La memoria se divide en parcelas, de tamaño fijo o variable, a las que se asignan unos códigos de acceso paralos diversos niveles de protección previstos.Para que un proceso pueda emplear, en un nivel de acceso determinado, una de esas parcelas debe conocer laclave correspondiente.Esta protección se puede implantar en la memoria virtual y en la física.En el primer caso, es el sistema operativo quien comprueba la correspondencia de las claves, antes de ordenar elacceso de un proceso a una página lógica.En el segundo caso, se implanta una circuitería específica para soportar la protección.El mecanismo hardware que emplean algunas máquinas para la protección funciona de la siguiente manera:- Se divide la memoria física en bloques o parcelas de varios Kbytes, a los que se asigna una serie de bitsde cerrojo.- Cada proceso tieneentregarle el control.asignado un código, que el sistema operativo almacena en un registro antes de- En los accesos a memoria, se compara el código del proceso con el cerrojo del bloque direccionado.Si coinciden, se atiende la petición de acceso. En caso contrario, se rechaza el acceso y se emplea estaseñal de violación como excepción o trap, para bifurcar al sistema operativo.ETSII – Dpto. Tecnología Electrónica Página: 53 / 54 MSA
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