Memoria Virtual

MEMORIA VIRTUAL



Hemos discutido varias estrategias de manejo de memoria que han sido usadas en sistemas de computación. Todas esas estrategias comparten el mismo objetivo: mantener en memoria tantos procesos como permita la multiprogramación. Sin embargo, requieren que el proceso entero esté en memoria antes que el mismo se pueda ejecutar.

Comparando paginado y segmentado por un lado yparticionado fijo y dinámico por el otro, se ven las fundamentaciones para un avance importante en el manejo de memoria. Dos características de paginado y segmentado son claves para este avance:

1. todas las referencias a memoria dentro de un proceso son direcciones lógicas que se trasladan dinámicamente a direcciones físicas en tiempo de ejecución. Esto significa que un proceso puede serswapped in y out de memoria principal durante el curso de la ejecución.

2. un proceso se puede partir en una serie de partes (páginas o segmentos) y esas porciones no necesitan estar ubicadas en forma contigua en memoria principal durante la ejecución. La combinación de traslaciones de direcciones en forma dinámica y la tabla de páginas y segmentos permite esto.

El adelanto es que si esasdos características están presentes, entonces, no es necesario que todas las páginas o todos los segmentos de un proceso estén en memoria principal durante la ejecución. Si la porción (página o segmento) que contiene la próxima instrucción a ser fetched y la pieza que contiene la próxima ubicación de datos para ser accedidos están en memoria principal, entonces por el momento la ejecución puedecontinuar.

Un examen a los programas reales nos muestra que, en muchos casos, no se necesita el programa entero:

• Los programas suelen tener código para manejar condiciones de error inusual. Si esos errores raramente ocurren en la práctica, este código casi nunca se ejecuta.

• Frecuentemente se asigna más memoria a arrays, listas y tablas que la que van a usar. Un array puede serdeclarado de 100x100 elementos, cuando raramente van a ser más largos que 10x10.

Aún en aquellos casos donde es necesario todo el programa, puede no ser todo necesario al mismo tiempo.

Método. Supongamos que es el momento de traer un nuevo proceso a memoria. El SO comienza trayendo a MP sólo una o más porciones del proceso, incluyendo la porción que contiene el comienzo del programa. Laporción de un proceso que está en memoria en algún momento se define como conjunto residente del proceso. A medida que un proceso se ejecuta, las cosas siguen bien mientras todas las referencias a memoria son a ubicaciones que están en el conjunto residente. Usando la tabla de segmento o página, el proceso siempre es capaz de determinar si es así. Si el procesador encuentra una dirección lógica que noestá en memoria principal, éste genera una interrupción indicando un fallo de acceso a memoria. El SO pone al proceso interrumpido en un estado de bloqueo y gana el control. Para que la ejecución de este proceso pueda continuar, el SO deberá traer a memoria principal la porción del programa que contiene la dirección lógica que provocó la falla en el acceso. Para hacer esto el SO debe generar unaE/S, mientras la E/S toma lugar el SO puede despachar otro proceso para que se ejecute. Una vez que la porción deseada ha sido traída a MP y la interrupción de E/S ha sido generada, se da el control nuevamente al SO el cual coloca al proceso afectado nuevamente en la cola ready.

Las implicaciones de esta nueva estrategia (la de tener procesos en ejecución que están parcialmente cargados enmemoria) son:

1. más procesos se pueden mantener en memoria principal. Como sólo se van a cargar algunas partes de los procesos, habrá lugar para más procesos. Esto produce una utilización más eficiente del procesador y un incremento en el througput, pero sin un decremento en el tiempo de respuesta o tournaround time.

2. es posible que un proceso sea más grande que MP. Los usuarios podrán...