Algoritmo de reemplazo de paginas de la segunda oportunidad

Sistemas Operativos

“Memoria Virtual – Algoritmo de Reemplazo de Paginas de la Segunda Oportunidad”

Temario

Introducción
Implementación de la Memoria Virtual
Tablas de Paginas
Algoritmos de reemplazo
Algoritmo de Reemplazo de Paginas de la Segunda Oportunidad
Conclusión

Introducción

El manejo del concepto de Memoria es sumamente importante en el ámbito de los sistemasoperativos, debido a que mediante estos dispositivos es posible realizar la ejecución de procesos creados y diseñados para el correcto funcionamiento de estos sistemas. Sin embargo es correcto decir que con el pasar de los tiempos las memorias físicas, reales o tangibles como se les desee llamar fueron provocando diversas fallas en la ejecución de procesos o programas ya que no eran capaz de almacenarprogramas de tamaños relativamente grandes y es debido a este problema, la necesidad de ejecutar estos programas o procesos que requerían mayor cantidad de memoria que la disponible en el sistema logro que se generara la idea y técnica del uso de una memoria virtual.

A grandes rasgos esto se consigue empleando un dispositivo de almacenamiento secundario (típicamente un disco duro) y una serie demecanismos hardware y software que permitan mantener en memoria sólo los fragmentos de memoria que se están usando en un momento dado, almacenando en el disco el resto y realizando la carga y el almacenamiento de los mismos según es necesario en cada momento.

Implementación de la Memoria Virtual

La implementación de la memoria virtual normalmente se apoya en esquemas de gestión de memoriacomo la segmentación o la paginación, y por lo tanto requiere la existencia de ciertas características hardware. Así, el sistema cargará y almacenará desde/hacia disco los segmentos o páginas según sea necesario, y será la propia CPU a través de la unidad de gestión de memoria (MMU) la que detecte cuándo un segmento o página está o no cargado, desencadenando los mecanismos software necesarios pararesolver la situación.

Cuando se intenta acceder a una página o segmento y éste no está cargado en la memoria, se debe detectar la situación y actuar en consecuencia. Para detectar esta situación la MMU cuenta en las tablas de páginas (TDP) o tablas de segmentos (TDS) con un bit asociado a cada página o segmento denominado bit de presencia (P).

Cuando se realiza un acceso a memoria y el bit depresencia está a 0, se genera una excepción de fallo de página. El manejador de esta excepción será el encargado de determinar el origen de la situación anómala y solucionarla si es posible. En el caso que nos ocupa (una página no está presente pero es correcta) la situación se debe simplemente al funcionamiento del sistema de memoria virtual, y por lo tanto habrá que buscar un marco de páginalibre, cargarlo con los datos necesarios desde el disco, actualizar la TDP y relanzar el acceso a memoria, más o menos como describe el siguiente diagrama.

[pic]

El diagrama explica básicamente los pasos a seguir cuando se desencadena un fallo de pagina.

Tablas de Paginas

Cada página tiene un número que se utiliza como índice en la tabla de páginas, lo que da por resultado el número delmarco 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 formanuna dirección física de 15 bits. El registro de salida se coloca entonces en el bus de la memoria como la dirección en la memoria física.

En teoría, la asociación de las direcciones virtuales con las físicas se efectúa según lo descrito. El número de página virtual se divide en un número de página virtual (los bits superiores) y un ajuste (los bits inferiores). El número de página virtual se...