memoria

Administración de la Memoria

La siguiente gráfica muestra el lugar donde se especifican, en términos generales,
los conceptos más importantes en cuanto a las técnicas empleadas en el manejo
de memoria.

Manejo de memoria en sistemas monousuario sin intercambio

Este esquema es aún muy frecuente en México y se usa principalmente en
sistemas monousuario y monotarea, como son lascomputadoras personales con
DOS. Bajo este esquema, la memoria real es tomada para almacenar el programa
que se esté ejecutando en un momento dado, con la visible desventaja de que si
se está limitado a la cantidad de RAM disponible únicamente. La organización
física bajo este esquema es muy simple: El sistema operativo se ubica en las
localidades superiores o inferiores de la memoria, seguido poralgunos
manejadores de dispositivos ( `drivers' ). Esto deja un espacio contiguo de
memoria disponible que es tomado por los programas del usuario, dejando
generalmente la ubicación de la pila (` stack' ) al último, con el objetivo de que ésta
pueda crecer hasta el máximo posible. Estas diferentes opciones se pueden ver
en la figura 4.2. Como es obvio, bajo estos esquemas no se requierenalgoritmos

sofisticados para asignar la memoria a los diferentes procesos, ya que éstos son
ejecutados secuencialmente conforme van terminando.

Multiprogramación en memoria real

En los 60's, las empresas e instituciones que habían invertido grandes sumas en
la compra de equipo de cómputo se dieron cuenta rápidamente que los sistemas
en lote invertían una gran cantidad de tiempo enoperaciones de entrada y salida,
donde la intervención de la unidad central de procesamiento era prácticamente
nula, y se comenzaron a preguntar cómo hacer que se mantuviera más tiempo
ocupada. Fue así como nació el concepto de multiprogramación, el cual consiste
en la idea de poner en la memoria física más de un proceso al mismo tiempo, de
manera que si el que se está ejecutando en este momentoentraba en un periodo
de entrada/salida, se podia tomar otro proceso para que usara la unidad central de
procesamiento. De esta forma, la memoria fisica se dividía en secciones de
tamaño suficiente para contener a varios programas.

De esta manera, si un sistema gastaba en promedio 60% de su tiempo en
entrada/salida por proceso, se podía aprovechar más el CPU. Anterior a esto, el
CPU se manteníaese mismo porcentaje ocioso; con la nueva técnica, el tiempo
promedio ocioso disminuye de la siguiente forma. Llámese al tiempo promedio que
el CPU está ocupado `grado de multiprogramación'. Si el sistema tuviese un solo
proceso siempre, y éste gastara 60% en entrada/salida, el grado de
multiprogramación sería 1 - 60% = 40% = 0.4. Con dos procesos, para que el CPU

esté ocioso se necesitaque ambos procesos necesiten estar haciendo
entrada/salida, es decir, suponiendo que son independientes, la probabilidad de
que ambos estén en entrada/salida es el producto de sus probabilidades, es decir,
0.6x0.6 = 0.36. Ahora, el grado de multiprogramación es 1 - (probabilidad de que
ambos procesos estén haciendo entrada/salida) = 1 - 0.36 = 0.64.

Como se puede observar, el sistema mejorasu uso de CPU en un 24% al
aumentar de

uno a

dos

procesos.

Para

tres

procesos el grado

de

multiprogramación es 1 - (0.6) 3 = 0.784, es decir, el sistema está ocupado el
78.4% del tiempo. La fórmula del grado de multiprogramación, aunque es muy
idealista, pudo servir de guía para planear un posible crecimiento con la compra
de memoria real, es decir, para obtener elpunto en que la adición de procesos a
RAM ya no incrementa el uso de CPU.

Dentro del esquema de multiprogramación en memoria real surgieron dos
problemas interesantes: la protección y la relocalización.

La relocalización

Este problema no es exclusivo de la multiprogramación en memoria real, sino que
se presentó aquí pero se sigue presentando en los esquemas de memoria virtual
también....