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Administracin de la Memoria

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Introduccin al Almacenamiento Real Organizacin y Administracin del Almacenamiento 1. Organizacin del Almacenamiento 2. Administracin del Almacenamiento Jerarqua de Almacenamiento Estrategias de Administracin del Almacenamiento 1. Asignacin Contigua de Almacenamiento Versus No Contigua 2. Asignacin Contigua de Almacenamiento de Un Solo Usuario Multiprogramacin de Particin Fija 1. Multiprogramacin de Particin Fija: Traduccin y Carga Absolutas 2. Multiprogramacin de Particin Fija: Traduccin y Carga Relocalizables 3. Proteccin en los Sistemas de Multiprogramacin 4. Fragmentacin en la Multiprogramacin de Particin Fija Multiprogramacin de Particin Variable 1. Compresin o Compactacin de Almacenamiento 2. Estrategias de Colocacin del Almacenamiento Multiprogramacin con Intercambio de Almacenamiento Introduccin a la Organizacin del Almacenamiento Virtual Conceptos Bsicos de Almacenamiento Virtual Organizacin del Almacenamiento de Niveles Mltiples Transformacin de Bloques Conceptos Bsicos de Paginacin 1. Traduccin de Direcciones de Paginacin por Transformacin Directa 2. Traduccin de Direcciones de Paginacin por Transformacin Asociativa 3. Traduccin de Direcciones de Paginacin por Combinacin de Transformacin Asociativa / Directa 4. Compartimiento de Recursos en un Sistema de Paginacin Segmentacin 1. Control de Acceso en Sistemas de Segmentacin 2. Traduccin de Direcciones de Segmentacin por Transformacin Directa 3. Compartimiento en un Sistema de Segmentacin

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Sistemas de Paginacin / Segmentacin 1. Traduccin Dinmica de Direcciones en Sistemas de Paginacin / Segmentacin 2. Compartimiento en un Sistema de Paginacin / Segmentacin Estrategias de Administracin del Almacenamiento Virtual 1. Estrategias de Reposicin de Pgina 2. El Principio de Optimizacin 3. Reposicin de Pgina al Azar 4. Reposicin de Pgina por el Sistema de Primero en Entrar - Primero en Salir (FIFO) 5. Reposicin de Pgina Menos - Recientemente - Usada (LRU) 6. Reposicin de Pgina Menos - Frecuentemente - Usada (LFU) 7. Reposicin de Pgina No Usada - Recientemente (NUR) Localidad Conjuntos de Trabajo Paginacin por Demanda y Paginacin Anticipada 1. Paginacin por Demanda 2. Paginacin Anticipada Liberacin de Pgina y Tamao de Pgina 1. Liberacin de Pgina 2. Tamao de Pgina Comportamiento de un Programa en la Paginacin Fin

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Introduccin al Almacenamiento RealLa organizacin y administracin de la memoria principal , memoria primaria o memoria real de un sistema ha sido y es uno de los factores ms importantes en el diseo de los S. O. [7, Deitel]. Los trminos memoria y almacenamiento se consideran equivalentes. Los programas y datos deben estar en el almacenamiento principal para:

Poderlos ejecutar. Referenciarlos directamente.

Se considera almacenamiento secundario o almacenamiento auxiliar al generalmente soportado en discos. Los hechos demuestran que generalmente los programas crecen en requerimientos de memoria tan rpido como las memorias:

Ley de Parkinson parafraseada: Los programas se desarrollan para ocupar toda la memoria disponible para ellos.

La parte del S. O. que administra la memoria se llama administrador de la memoria:

Lleva un registro de las partes de memoria que se estn utilizando y de aquellas que no. Asigna espacio en memoria a los procesos cuando estos la necesitan. Libera espacio de memoria asignada a procesos que han terminado.

Organizacin y Administracin del AlmacenamientoOrganizacin del Almacenamiento Histricamente el almacenamiento principal se ha considerado como un recurso costoso, por lo cual su utilizacin deba optimizarse [7, Deitel]. Por organizacin del almacenamiento se entiende la manera de considerar este almacenamiento:

se coloca un solo programa de usuario o varios ?. Si se encuentran varios programas de usuario: o se concede a cada uno la misma cantidad de espacio o se divide el almacenamiento en porciones o particiones de diferente tamao ?. o se utilizar un esquema rgido de nmero y tamao de particiones o un esquema dinmico y adaptable ?. o se requerir que los trabajos de los usuarios sean diseados para funcionar en una particin especfica o se permitir que se ejecuten en cualquiera donde quepan ?. o se requerir o no que cada trabajo sea colocado en un bloque contiguo de memoria ?.

Administracin del Almacenamiento Independientemente del esquema de organizacin hay que decidir las estrategias que se utilizarn para optimizar el rendimiento. Las estrategias de administracin deben considerar:

cundo se consigue un nuevo programa para colocar en la memoria ?: o cuando el sistema lo pide especficamente o se intenta anticiparse a las peticiones ?. dnde se colocar el programa que se ejecutar a continuacin ?: o se prioriza el tiempo de carga o la optimizacin en el uso del almacenamiento ?.

con qu criterio se desplazarn programas ?.

Jerarqua de AlmacenamientoLos programas y datos tienen que estar en la memoria principal para poder ejecutarse o ser referenciados [7, Deitel]. Los programas y datos que no son necesarios de inmediato pueden mantenerse en el almacenamiento secundario. El almacenamiento principal es ms costoso y menor que el secundario pero de acceso ms rpido. Los sistemas con varios niveles de almacenamiento requieren destinar recursos para administrar el movimiento de programas y datos entre niveles (ver Figura 3.1 [7, Deitel]).

Un nivel adicional es el cach o memoria de alta velocidad, que posee las siguientes caractersticas:

Es ms rpida y costosa que la memoria principal. Impone al sistema un nivel ms de traspaso: o Los programas son traspasados de la memoria principal al cach antes de su ejecucin. Los programas en la memoria cach ejecutan mucho ms rpido que en la memoria principal.

Al utilizar memoria cach se espera que: o La sobrecarga que supone el traspaso de programas de un nivel de memoria a otro sea mucho menor que la mejora en el rendimiento obtenida por la posibilidad de una ejecucin mucho ms rpida en la cach.

Estrategias de Administracin del AlmacenamientoEstn dirigidas a la obtencin del mejor uso posible del recurso del almacenamiento principal [7, Deitel]. Se dividen en las siguientes categoras:

Estrategias de bsqueda: o Estrategias de bsqueda por demanda. o Estrategias de bsqueda anticipada. Estrategias de colocacin. Estrategias de reposicin.

Las estrategias de bsqueda estn relacionadas con el hecho de cundo obtener el siguiente fragmento de programa o de datos para su insercin en la memoria principal. En la bsqueda por demanda el siguiente fragmento de programa o de datos se carga al almacenamiento principal cuando algn programa en ejecucin lo referencia. Se considera que la bsqueda anticipada puede producir un mejor rendimiento del sistema. Las estrategias de colocacin estn relacionadas con la determinacin del lugar de la memoria donde se colocar (cargar) un programa nuevo. Las estrategias de reposicin estn relacionadas con la determinacin de qu fragmento de programa o de datos desplazar para dar lugar a los programas nuevos. Asignacin Contigua de Almacenamiento Versus No Contigua En la asignacin contigua cada programa ocupa un bloque contiguo y sencillo de localizaciones de almacenamiento. En la asignacin no contigua un programa se divide en varios bloques o segmentos que pueden almacenarse en direcciones que no tienen que ser necesariamente adyacentes, por lo que es ms compleja pero ms eficiente que la asignacin continua. Asignacin Contigua de Almacenamiento de Un Solo Usuario

Se consideran S. O. que ya poseen desarrollado el sistema de control de entrada / salida: IOCS: input / output control system (ver Figura 3.2 [7, Deitel]).

El tamao de los programas est limitado por la cantidad de memoria principal, pero se puede superar este lmite con tcnicas de recubrimientos, con las siguientes caractersticas (ver Figura 3.3 [7, Deitel]):

Si una seccin particular del programa ya no es necesaria, se carga otra seccin desde el almacenamiento secundario ocupando las reas de memoria liberadas por la seccin que ya no se necesita. La administracin manual por programa del recubrimiento es complicada y dificulta el desarrollo y el mantenimiento.

Proteccin en los sistemas de un solo usuario

El usuario tiene un completo control sobre la totalidad del almacenamiento principal:

El almacenamiento se divide en porciones que contienen el S. O., el programa del usuario y una porcin sin usar. El programa del usuario podra destruir reas del S. O. que podran: o Detener el sistema. o Producir salidas errneas. El S. O. debe estar protegido contra el proceso usuario: o La proteccin se instrumenta mediante un registro de lmites incorporado a la cpu: Contiene la direccin de la instruccin ms alta utilizada por el S. O. Si se intenta ingresar al S. O. la instruccin es interceptada y el proceso finaliza.

Procesamiento por lotes de flujo nico Los sistemas de un solo usuario se dedican a un trabajo durante ms tiempo del que toma su ejecucin. Los trabajos requieren de:

tiempo de instalacin: el necesario para preparar el entorno operativo requerido. tiempo de descarga: el necesario para desmontar el entorno operativo que fue requerido.

Durante la instalacin y descarga de los trabajos la cpu no est ejecutando dichos trabajos requeridos, por lo cual:

Automatizar la transicin de trabajo a trabajo reduce la cantidad de tiempo perdido entre trabajos. Surgieron los sistemas de procesamiento por lotes.

En el procesamiento por lotes de flujo nico los trabajos se agrupan en lotes encolndose para su ejecucin. El procesador de flujos de trabajos:

Lee las instrucciones del lenguaje de control de trabajos. Fac