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4 Gestión de la memoria

En este capítulo se estudian las técnicas de gestión de la memoria, partiendo de las utilizadas en los primeros sistemas operativos para llegar a la memoria virtual, a la que se dedica especial atención. Se describe el soporte de la memoria virtual y las políticas que se aplican en los diversos aspectos de su gestión. Los ejemplos introducidos pretenden aportar unaperspectiva histórica.

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Gestión de la memoria

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Contenido
4.1 Introducción 4.2 Sistemas primitivos 4.2.1 Monitor residente 4.2.2 Particiones 4.3 Swapping 4.4 Paginación y segmentación 4.4.1 Soporte hardware, protección y compartición 4.4.2 Carga de programas y reubicación 4.4.3 Gestión 4.4.4 Sistemas combinados 4.5 Enlace dinámico 4.6 Memoria virtual 4.6.1 Soportehardware 4.6.2 Carga de programas y reubicación 4.6.3 Gestión 4.6.4 Evaluación del rendimiento 4.6.5 Reemplazo de páginas 4.6.6 Políticas de reemplazo de páginas 4.6.7 Memoria virtual y multiprogramación 4.6.8 Otros aspectos de la memoria virtual 4.7 Ejemplos 4.7.1 VAX/VMS 4.7.2 UNIX 4.7.3 Windows 4.8 Bibliografía 4.9 Ejercicios 87 89 89 89 91 93 93 94 95 96 97 98 99 100 100 101 102 103 106 110111 111 112 114 115 115

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4.1 Introducción
En la memoria física de un computador coexisten el sistema operativo, las rutinas de enlace dinámico y los programas de usuario. En los sistemas operativos modernos la gestión de memoria resuelve aspectos como: • La carga de programas y su ubicación. Hay que establecer la correspondencia entre lasdirecciones lógicas del programa y su ubicación física en memoria. • La presencia simultánea de más de un programa en memoria. • La posibilidad de cargar rutinas en tiempo de ejecución (rutinas de enlace dinámico1). • La compartición de espacios de memoria por varios programas. • La ejecución de programas que no caben completos en memoria. • La gestión eficiente del espacio de memoria libre. A lolargo de la historia, los sistemas operativos han ido introduciendo conceptos y mecanismos hasta llegar a ofrecer las características comentadas. Como el camino ha sido largo y son muchos los aspectos que se combinan hoy en día, conviene revisar las políticas de gestión de memoria teniendo en cuenta las propiedades fundamentales que pueden ofrecer: (a) Número de programas que puede haber enmemoria: un programa o varios programas.

(b) Si los programas pueden salir y entrar de memoria durante su ejecución: permanentes o no permanentes (c) Si un programa debe ocupar posiciones consecutivas de memoria: contiguo o no contiguo

(d) Si un programa debe estar cargado entero para poder ejecutarse: entero o no entero

A las librerías de rutinas de enlace dinámico se las conoce habitualmentecomo Run-Time Libraries o Dynamic Link Libraries (DLLs).

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No todas las combinaciones de estas propiedades tienen sentido. Las políticas de gestión que se encuentran en los sistemas operativos a lo largo de la historia, a medida que se van eliminando restricciones, son las siguientes: (1) (2) Programa único, permanente, contiguo yentero: monitor residente. Varios programas, permanentes, contiguos y enteros: particionado fijo (MFT) o variable (MVT). Programas no permanentes (swapping). Programas no contiguos: paginación y segmentación. Programas no contiguos y no enteros: enlace dinámico y memoria virtual.

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Además, es posible (y a veces conveniente) combinar políticas. Por ejemplo, la memoria virtual noexcluye el enlace dinámico, se basa en la paginación y a veces se combina con el swapping de programas. Los conceptos sobre evaluación de rendimiento introducidos en el Capítulo 1 se aplican directamente a la gestión de la memoria. Hay que recordar que se consideran básicamente dos aspectos, uno espacial y otro temporal: • La eficiencia que consigue el mecanismo en la utilización del espacio de...
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