Gestion de Memoria Virtuall

GESTION DE MEMORIA VIRTUAL

INTRODUCCION
El tamaño combinado del programa, datos y pila puede exceder la cantidad de memoria física disponible. El sistema operativo guarda aquellas partes del programa concurrentemente en uso en memoria central y el resto en disco. Cuando un programa espera que se cargue en memoria central de disco otra parte del mismo, la CPU se puede asignar a otro procesoOBJETIVO PRINCIPAL

Conseguir que varios procesos puedan ejecutarse de forma concurrente,
Evitando los conflictos de uso
Protegiendo al sistema operativo
Aprovechando eficazmente el espacio disponible:
Minimiza la memoria desaprovechada
Evita fragmentación
Memoria ocupada por varias copias de un mismo objeto
Memoria ocupada por las estructuras de datos necesarias para la operación delgestor de memoria
Carga parcial de programas
Sin perjudicar el rendimiento
Complejidad temporal
Tiempo de acceso a memoria
OBJETIVO PRINCIPAL 2
Un gestor de memoria ideal debería por tanto,
Minimizar la memoria desaprovechada
Tener una complejidad temporal mínima
Presentar un recargo por acceso a memoria mínimo
Además de proporcionar una buena protección y una compartición flexibleBENEFICIOS
Aumenta el grado de multiprogramación.
Permite ejecución de programas que no caben en memoria principal.




PAGINACION

El espacio virtual de direcciones se divide en unidades llamadas páginas, todas del mismo tamaño. La memoria principal se divide en marcos de páginas. ( en cada marco se carga una página de un proceso )
No todo el espacio virtual de direcciones estácargado en memoria central, una copia se encuentra en disco y las páginas se traen a memoria central cuando se necesitan.

Tabla de páginas (TP)  relaciona cada página con el marco que la contiene
MMU usa TP para traducir direcciones lógicas a físicas
Típicamente usa 2 TPs: TP usuario y TP sistema (solo se permite en modo sistema).
Transformación de dirección virtual a física:
los bits de mayorpeso de la dirección se interpretan como el número de la página en la TP y los de menor peso como el número de palabra dentro de la página (desplazamiento)
Contenido en cada entrada de la TP:
1. Numero de marco asociado
2. Información de protección (RWX) si operación no permitida  excepción
3. Bit de página valida/ invalida (utilizado en memoria virtual para indicar si página presente, si seaccede  excepción
4. Bit d página accedida(referenciada) MMU lo activa cuando se accede a esta pagina
5. Bit de página modificada  MMU lo activa cuando se escribe en esta pagina
6. Bit de desactivación de cache  utilizando cuando la entrada corresponde con direcciones de E/S.
Tamaño de página (condicionado por diversos factores contrapuestos)  Potencia de 2 múltiplos del tamaño del bloquede disco (compromiso entre 2 k y 16 k).
Gestión de la TP por parte del sistema operativo:
1. El Sistema operativo mantiene una TP por cada proceso  en el cambio de contexto notifica a la MMU que TP debe usar
2. El sistema operativo mantiene una única TP para el propio sistema operativo  proceso en modo kernel accede directamente a su mapa y al del sistema operativo
3. El sistema operativomantiene tabla de marco de paginas  estado de cada marco (libre o ocupado,..)
4. El sistema operativo matiene tabla de regiones de memoria pro cada proceso.



TLB (TRANSLATION LOOKASIDE BUFFER)
Buffer cache con información sobre ultimas paginas accedidas  cache de entradas de TP correspondientes a estos accesos 2 alternativas.
1. Entradas en TLB no incluyen información sobre proceso invalidar TLB en cambios de contexto
2. Entradas en TLB incluyen información sobre proceso  registro de CPU debe mantener un identificador de proceso actual

Tablas paginadas multinivel
Entrada de TP del nivel K apunta a TP de nivel K+ 1 y entrada del último nivel apunta a marco de página. Dirección lógica especifica la entrada a usar en cada nivel:
Un campo por nivel + desplazamiento....