Administraci n de memoria

Administración de memoria
La memoria es un recurso muy importante que debe ser cuidadosamente manejado.
La ley de Parkinson dice:”Los Programas se expanden hasta llenar toda la memoria disponible para contenerlos”
Lo que todo programador quiere es una memoria ilimitada y rápida.
Casi todas las computadoras tienen una jerarquía de memoria:
Pequeña cantidad de memoria caché muy rápida, costosay volátil
Decenas de megabytes de memoria principal (RAM) de mediana velocidad, mediando precio y volátil
Decenas o centenas de gigabytes de almacenamiento en disco lento, económico y no volátil.
La parte del SO que administra la jerarquía de memoria se llama administrador de memoria.
Administración de memoria básica
Monoprogramación sin intercambio ni paginación
Sólo hay un proceso en memoria,que se comparte únicamente con el Sistema Operativo, que puede estar en ROM o RAM.
Se pueden dar distintas configuraciones:

El primer modelo (a) se usaba antes en mainframes y minicomputadoras, pero ya casi no se emplea.
El segundo modelo (b) se usa en algunas computadoras de bolsillo y sistemas integrados.
El tercero (c) se usó en las primeras computadoras personales, donde la porción delsistema que está en ROM se llama BIOS (Sistema básico de E/S).
Sólo puede ejecutarse un proceso a la vez. Tan pronto como el usuario teclea un comando, el SO copia el programa solicitado del disco a la memoria y lo ejecuta. Cuando el proceso termina, el SO exhibe un indicador de comandos y aguarda un nuevo comando. Cuando lo recibe, carga un nuevo programa en la memoria, sobrescribiendo el primero.Multiprogramación con particiones fijas
La forma más fácil de lograr la multiprogramación es simplemente dividir la memoria en n particiones.
La desventaja de repartir los trabajos que llegan entre las distintas colas se hace evidente cuando la cola de una partición grande está vacía pero la de una partición pequeña está llena. Aquí los trabajos pequeños tienen que esperar para entrar en memoria,aunque hay mucha memoria desocupada.
Cada vez que se desocupe una partición, el trabajo más cercano al frente de la cola y, que quepa en esa partición, se cargará en la partición vacía y se ejecutará.
Casi no se usa.
Modelado de la multiprogramación
Si un proceso P tiene la probabilidad p de estar bloqueado realizando una E/S, entonces cuando lo n procesos se encuentren simultáneamente realizandooperaciones de E/S, la CPU estará libre.


Esta aproximación se basa en la suposición implícita de que los n procesos son independientes. Pero en realidad no lo son.
La multiprogramación permite a los procesos usar la CPU cuando de otra manera estaría inactiva.
Reubicación y protección
Reubicación
Los programadores no saben efectivamente en que lugar de la memoria serán ejecutados sus programas.Un proceso puede ser reubicado varias veces en memoria principal por swapping.
Las referencias a memoria tanto en código como en Datos deben ser traducidas a las direcciones físicas en la que se encuentra el programa.
Dinámica: En tiempo de ejecución (a través de un registro de reubicación o reasignación).
Estática: La asignación de direcciones de memoria puede realizarse en tiempo de carga(sumando a todas las direcciones la dirección base de de la partición asignada).
La protección de memoria se puede realizar utilizando dos registros (base = reasignación y límite) que controlan el acceso a la memoria física.
Protección
Los procesos no deberían poder referenciar a direcciones de memoria de otros procesos sin permisos.
Es imposible chequear esto en tiempo de compilación ya que losprogramas pueden ser reubicados.
Las referencias a memoria deben chequearse en tiempo de ejecución (hardware).

Cuando se calendariza un proceso, el registro base se carga con la dirección donde comienza su partición, y el registro límite se carga con la longitud de la partición. Cada vez que se genera una dirección de memoria, se le suma en forma automática el contenido del registro base antes de...