teor­a de sistemas operativos administraci³n de la memoria

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  • Diapositiva 1
  • Teora de Sistemas Operativos Administracin de la memoria
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  • 2 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Implementacin: Paginacin Direccin Virtual bd b + Direccin Fsica. b + d
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  • 3 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Implementacin: Paginacin Direccin Virtual bd b + Direccin Fsica. b + d Tabla de Direcciones Virtuales
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  • 4 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Implementacin: Paginacin: TDV Direccin Virtual bd # pgina virtual Desplazamiento (ajuste) Utilizado como ndice en la Tabla de Direcciones Virtuales. Como resultado, entre el n de marco, si existe.
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  • 5 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Implementacin: Paginacin: TDV Direcciones virtuales de 32 bits. Cada pgina es de 4[Kib]. Direcciones fsicas de 16 bits. Tamao de TDV = 2 32 / 2 12 ~ 10 6 entradas Cada entrada : 20 bits (pgina ) 4 bits (frame) 24 bits Tamao de TDV ~ 24 [Mib] Direcciones virtuales de 32 bits. Cada pgina es de 4[Kib]. Direcciones fsicas de 16 bits. Tamao de TDV = 2 32 / 2 12 ~ 10 6 entradas Cada entrada : 20 bits (pgina ) 4 bits (frame) 24 bits Tamao de TDV ~ 24 [Mib] Aspectos de construccin
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  • 6 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Implementacin: Paginacin: TDV Ha esto hay que agregar que cada proceso requiere su propia TDV. Aspectos de construccin La asociacin entre pgina y frame debe ser rpida. (Memoria Asociativa)
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  • 7 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Implementacin: Paginacin: TDV Una solucin es implementar una TDV en varios niveles. Aspectos de construccin
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  • 8 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Implementacin: Paginacin: TDV en varios niveles DP2P1 10 10 12 Ejemplo Dir. Virtuales: 2 32 bits Pgina de 2 12 bits TDV de 2 10 c/u
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  • 9 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Implementacin: Paginacin: TDV en varios niveles DP2P1 10 10 12 Ejemplo
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  • 10 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Implementacin: Paginacin: Memoria Asociativa Caractersticas de los procesos Tienden a realizar una gran nmero de referencias a un nmero pequeo de pginas. (localidad de referencia) Idea: realizar una especie de caching. Tienden a realizar una gran nmero de referencias a un nmero pequeo de pginas. (localidad de referencia) Idea: realizar una especie de caching.
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  • 11 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Implementacin: Paginacin: Memoria Asociativa Idea bsica A la MMU se le agrega un dispositivo que permite asociar direcciones virtuales con las direcciones fsicas. Obviamente, sin tener que recurrir a la TDV. A la MMU se le agrega un dispositivo que permite asociar direcciones virtuales con las direcciones fsicas. Obviamente, sin tener que recurrir a la TDV.
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  • 12 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Implementacin: Paginacin: Memoria Asociativa Idea bsica A este dispositivo se le denomina memoria asociativa A este dispositivo se le denomina memoria asociativa
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  • 13 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Implementacin: Paginacin: Memoria Asociativa Estructura de la memoria Asociativa Bsicamente posee los mismos elementos Que una TDV. Bsicamente posee los mismos elementos Que una TDV. PginaBit ModificadoProteccinMarco
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  • 14 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Fallos de pgina. Algoritmos de reemplazo. Fallo de pgina SO debe escoger una pgina para retirarla de la memoria. Si esta pgina fue modificada debe actualizarse en disco. Problemas para escoger esa pgina... Se debe evitar que un proceso provoque fallos de memoria con un bajo nmero de instrucciones. Fallo de pgina SO debe escoger una pgina para retirarla de la memoria. Si esta pgina fue modificada debe actualizarse en disco. Problemas para escoger esa pgina... Se debe evitar que un proceso provoque fallos de memoria con un bajo nmero de instrucciones.
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  • 15 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Fallos de pgina. Algoritmos de reemplazo. Eliminar una pgina que no se utilizar nunca ms adelante. Eliminar una pgina que no se utilizar nunca ms adelante. Reemplazo ptimo Problema: Irrealizable.
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  • 16 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Fallos de pgina. Algoritmos de reemplazo. De menor uso reciente (LRU) Se escoge la pgina que no haya sido usada (referenciada) en el ciclo anterior. Se escoge la pgina que no haya sido usada (referenciada) en el ciclo anterior. 7012030423032 xxxxxxxxx 777224440 00000033 1133222
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  • 17 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Fallos de pgina. Algoritmos de reemplazo. Uso no reciente (NRU) Agrega un label de 2 bits a cada pgina: R y M Escoge la pgina que se us hace ms tiempo R se setea cada vez que se hace referencia a la pgina M se setea cada vez que se modifica R se setea cada vez que se hace referencia a la pgina M se setea cada vez que se modifica
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  • 18 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Fallos de pgina. Algoritmos de reemplazo. Uso no reciente (NRU) ClaseBit RBit MDesc 000Sin Referencia, Sin modificacin 101Sin Referencia, Con modificacin 210Con Referencia, Sin modificacin 311Con Referencia, Con modificacin
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  • 19 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Fallos de pgina. Algoritmos de reemplazo. Uso no reciente (NRU) En forma peridica se limpia el bit R. se distinguen las pginas que no tienen referencias recientes. Se elimina una pgina cualquiera de la primera clase no vaca con el nmero ms pequeo.
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  • 20 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Fallos de pgina. Algoritmos de reemplazo. Anomala de Belady Intuicin: Ms marcos para pgina tenga la memoria, menos fallos de pgina tendr el programa.
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  • 21 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Fallos de pgina. Algoritmos de reemplazo. Anomala de Belady 012301401234 xxxxxxxxx 012301444233 01230111422 0123000144 9 fallos de pgina
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  • 22 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Fallos de pgina. Algoritmos de reemplazo. Anomala de Belady 012301401234 xxxxxxxxxx 012333401234 01222340123 0111234012 000123401 10 fallos de pgina
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  • 23 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Fallos de pgina. Algoritmos de reemplazo. Anomala de Belady 2 4 6 8 10 12 14 1 234567
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  • 24 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Fallos de pgina. Algoritmos de reemplazo. Paginacin bajo demanda Inicialmente los procesos de inician sin pginas en memoria A medida que el programa se ejecuta, ocurren fallos de pgina ==> despus de un tiempo se tienen la mayora de las pginas y disminuyen los fallos.
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  • 25 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Fallos de pgina. Algoritmos de reemplazo. Paginacin bajo demanda
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  • 26 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Fallos de pgina. Algoritmos de reemplazo. Paginacin bajo demanda Un proceso puede provocar muchos fallos ==> disminuye el rendimiento del sistema. Pero existe la localidad de referencia.
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  • 27 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Fallos de pgina. Algoritmos de reemplazo. Pre-paginacin Las pginas de un proceso (conjunto de trabajo) se cargan antes que l. El SO debe llevar un registro de las pginas que estn en el conjunto de trabajo de cada proceso.
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  • 28 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Tamao de pgina Tamao proceso : s bytes Tamao pgina : p bytes Tamao reg. TDV: e bytes #Pginas/Procesos : s/p Espacio ocupado TDV: (s/p)*e Frag. Inter. ltima pgina : p/2 Costo = (s/p)*e + p/2 ==> p= (2se) 1/2
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  • 29 Administracin de la Memoria Memoria Virtual Para que la memoria virtual funcione sin mayores problemas, deben existir frames disponibles. Fallos de pgina. Demonios de paginacin Los demonios de paginacin permiten garantizar aquella oferta de frames.
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  • 30 Administracin de la Memoria Memoria Virtual SI hay pocos frames libres ==> selecciona las pginas a eliminar (algoritmo de reemplazo) Fallos de pgina. Demonios de paginacin Garantizan que los frames estn limpios. ==> si las pginas fueron modificadas, las escribe en disco.
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  • 31 Administracin de la Memoria Memoria Virtual