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Pregunta 3
Paginación:
El concepto de paginación aparece junto con el de memoria virtual. Este método fue creado por Fotheringham y la idea básica es la siguiente.
Ejemplo:
Toda dirección lógica se descompone en dos partes: número de página y desplazamiento.

Cuando ejecutamos un programa este puede caber o no en la memoria física, si se da la situación de que el proceso es mayor que lamemoria, el SO se encarga de mantener en memoria las partes del programa que estamos usando y el resto en el disco duro.
Pues bien, la técnica llamada ‘paginación’ se encarga del intercambio de información entre nuestra memoria y el disco duro cuando tiene que pasar información de la memoria al disco duro debido a lo comentado antes, que no hemos cargado el programa entero, los pasos serían lossiguientes.
Partimos de la siguiente instrucción en lenguaje ensamblador.
MOV REG, 100
Con esa instrucción en lenguaje ensamblador lo que estamos haciendo es mover el contenido de la dirección 100 al registro REG.
Las direcciones pueden generarse empleando diversos métodos (indización, registros base,…).
Estas direcciones se denominan direcciones virtuales y constituyen el espacio de direccionesvirtuales. En ordenadores sin memoria virtual, esta dirección se coloca directamente en el bus de memoria y esto hace que se lea o escriba la palabra física de memoria que tenga esa dirección. Cuando se usa memoria virtual (que es nuestro caso), las direcciones virtuales no se envían directamente al bus, sino a una unidad de administración de memoria, (MMU, memory management unit) que estableceuna correspondencia entre las direcciones virtuales y físicas de la memoria.


En la imagen anterior vemos un esquema del proceso, aunque vemos que la MMU está fuera de la CPU, en los chips actuales se encuentra dentro de la CPU.
El espacio de direcciones virtuales se divide en unidades llamadas “páginas”. Las unidades correspondientes en el disco duro se denominan “marcos de página”. Laspáginas y los marcos tienen el mismo tamaño.
La MMU ve que la página no tiene correspondencia y hace que la CPU salte al SO. Esta interrupción se llama ‘fallo de página’. El SO escoge un marco de página que no se esté usando mucho y vuelve a escribir su contenido en el disco, después de lo cual trae la página a la que se acaba de hacer referencia y la coloca en el marco recién desocupado, modifica elmapa y reinicia la instrucción interrumpida.
Y ahora nos surge otra duda, dicho desalojo cuando se produce el fallo de página, ¿se realiza al azar?, ya que si esto se hiciera mal, el SO estaría continuamente reescribiendo el mapa, por lo que se perdería mucho tiempo.
Veamos, cuando se produce un fallo de página, el SO examina todas las páginas y las divide en cuatro grupos dependiendo del estadode sus bits R (página solicitada) y M (página modificada).
Clase 0: no solicitada, no modificada.
Clase 1: no solicitada, modificada.
Clase 2: solicitada, no modificada.
Clase 3: solicitada, modificada.
Existen diversos algoritmos para decidir que página desalojamos, los cuales son…
NRU (Not Recently Used, No Usada Recientemente), se desaloja al azar una página de Clase baja que no estévacía. Este algoritmo presupone que es mejor desalojar una página modificada pero no solicitada en un tic de reloj (20 ms), a una limpia que se esté usando mucho. NRU es fácil de entender, tiene una implementación aceptable y un desempeño eficiente, aunque no es óptimo.
FIFO (First In, First Out – primero en entrar primero en salir), el SO mantiene una lista de todas lás áginas existentes, desde lamás antigua hasta la más nueva, cuando se produce el fallo, se desaloja la primera de a lista (la más antigua) y la nueva se coloca al final.
Yo he nombrado dos algoritmos, aunque existen muchísimos…, Tipo Reloj, LRU, Conjunto de Trabajo, WSClock,…
Cada uno tiene sus pros y sus contras, ninguno es el mejor de todos
Con el fin de determinar la página a la que hace referencia un programa,...