Memoria - tabla de paginas

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{draw:custom-shape} “*CARRERA DE INFORMÁTICA*”
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INDICE
Introducción…………………………………………………….. Pág. 2
Tablas de Páginas Multinivel…………………………….. Pág. 4
Tablas de Páginas Invertidas HASH……………………. Pág. 9
Bibliografía………………………………………………………... Pág. 13 INTRODUCCIÓNLas tablas de paginación o tablas de páginas son una parte integral del Sistema de Memoria Virtual en sistemas operativos, cuando se utiliza paginación. Son usadas para realizar las traducciones de direcciones de memoria virtual (o lógica) a memoria real (o física) y en general el sistema operativo mantiene una por cada proceso corriendo en el sistema.
En cada entrada de la tabla depaginación (en inglés PTE, Page Table Entry) existe un bit de presencia, que está activado cuando la página se encuentra en memoria principal. Otro bit que puede encontrarse es el de modificado, que advierte que la página ha sido modificada desde que fue traída del disco, y por lo tanto deberá guardarse si es elegida para abandonar la memoria principal; y el bit de accedido, usado en el algoritmo dereemplazo de páginas llamado Menos Usado Recientemente (LRU, least recently used). También podrían haber otros bits indicando los permisos que tiene el proceso sobre la página (leer, escribir, ejecutar).
Dado que las tablas de paginación pueden ocupar un espacio considerable de la memoria principal, estas también podrían estar sujetas a paginación, lo que da lugar a una organización paginada demúltiples niveles (o tabla de páginas multinivel). En los sistemas con un tamaño de direcciones muy grande (64 bits), podría usarse una tabla de páginas invertida, la cual utiliza menos espacio, aunque puede aumentar el tiempo de búsqueda de la página.
Las tablas son mantenidas por el sistema operativo, y utilizadas por la Unidad de Gestión de Memoria (MMU) para realizar las traducciones. Paraevitar un acceso a las tablas de paginación por cada referencia a memoria, las MMU pueden tener un buffer llamado Buffer de Traducción Adelantada (TLB, Translation Lookaside Buffer) con las entradas utilizadas en el último período de tiempo. Gracias a la cercanía de referencias, esto evita acceder a las tablas en cada oportunidad, acelerando el proceso de traducción.
La necesidad de una traducciónde direcciones virtuales rápida y con un gran número de páginas virtuales supone una importante restricción sobre la forma en que se construyen los ordenadores. Aunque el problema es más serio en las máquinas de gama más alta, también es una cuestión a tener en cuenta en los ordenadores de gama baja, donde el coste y la relación precio/rendimiento son críticas. En esta sección y en las siguientesexaminaremos el diseño de las tablas de página en detalle y mostraremos varias soluciones hardware que se han utilizado en ordenadores reales.
El diseño más sencillo (al menos conceptualmente) es tener una única tabla de páginas consistente en un array de registros en el hardware, rápidos, con una entrada por cada página virtual, indexado por número de página virtual. Cuando se arranca unproceso, el sistema operativo carga los registros con la tabla de páginas del proceso, tomados de una copia que se mantiene en memoria principal. Durante la ejecución del proceso, no son necesarias más referencias a la tabla de páginas en memoria. La ventaja de este método es que es simple y no requiere realizar ninguna referencia a la memoria durante la traducción. Una desventaja es que espotencialmente caro (si la tabla de páginas es grande). Tener que cargar la tabla de páginas completa en cada cambio de contexto resulta ineficiente.
En el otro extremo, la tabla de páginas podría residir simplemente en la memoria principal. En ese caso lo único que necesita el hardware es un único registro que apunte al principio de la tabla de páginas. Este diseño permite cambiar el mapa de memoria...
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