almacenamiento virtual

Almacenamiento virtual "significa la capacidad de direccional un espacio de almacenamiento mucho mayor que el disponible en el almacenamiento primario de determinado sistema de computación”.
Esta tecnología apareció en 1960 en la Universidad de Manchester (Inglaterra), en el sistema “Atlas”.
El único espacio de almacenamiento que el procesador puede utilizar directamente, más allá de losregistros (que si bien le son internos y sumamente rápidos, pero de capacidad muy escasa) es la memoria física. Todas las arquitecturas de procesador tienen instrucciones para interactuar con la memoria, pero ninguna lo tiene para hacerlo con medios persistentes de almacenamiento, como las unidades de disco. Cabe mencionar que cuando veamos en un texto referencia al almacenamiento primario siempre sereferirá a la memoria, mientras que el almacenamiento secundario se refiere a los discos u otros medios de almacenamiento persistente.
Todos los programas que deseemos ejecutar deben cargarse a la memoria del sistema antes de ser utilizados. En esta unidad veremos cómo administra el sistema operativo a la memoria para permitir que varios procesos la compartan — Esta tarea debe preverse desde elproceso de compilación de nuestros programas (en particular, la fase de ligado). Hoy en día, además, casi todos los sistemas operativos emplean implementaciones que requieren de hardware especializado La Unidad de Manejo de Memoria (MMU).
Los métodos más comunes de implementación son mediante:
Técnicas de “paginación”.
Técnicas de “segmentación”.
Una combinación de ambas técnicas.
Lasdirecciones generadas por los programas en su ejecución no son, necesariamente, aquellas contenidas en el almacenamiento primario (memoria real), ya que las direcciones virtuales suelen seleccionarse dentro de un número mucho mayor de direcciones que las disponibles dentro del almacenamiento primario.
La evolución en las organizaciones de almacenamiento puede resumirse como sigue:
1. Real:
Sistemasdedicados a un solo usuario.
2. Real:
Sistemas de multiprogramación en memoria real:
3. Multiprogramación en partición fija:
Absoluta.
Re-localizable (reubicadle).
Multiprogramación en partición variable.
4. Virtual:
Multiprogramación en almacenamiento virtual:
Paginación pura.
Segmentación pura.
Combinación paginación / segmentación.
ESPACIO DE DIRECCIONAMIENTO
La memoria estáestructurada como un arreglo direccionable de bytes. Esto es, al solicitar los contenidos de una dirección específica de memoria, el hardware nos entregará un byte (8 bits), y no menos. Si queremos hacer una operación sobre bits específicos, tenemos que solicitar y almacenar bytes enteros. En algunas arquitecturas, el tamaño de palabra es mayor.
Por ejemplo: los procesadores Alpha incurrían en fallasde alineación si se solicitaba una dirección de memoria no alineada a 64 bits, y toda llamada a direcciones mal alineadas tenía que ser atrapada por el sistema operativo, re-alineada, y entregada.
Hoy en día, los procesadores dominantes son de 32 o 64 bits. Un procesador de 32 bits puede direccionar hasta 4,294,967,296 bytes (4GB), que está ya dentro de los parámetros de lo esperable hoy en día;una arquitectura de 32 bits sin extensiones adicionales no puede emplear más de 4GB RAM; a través de un mecanismo llamado PAE (Extensión de Direcciones Físicas, Physical Address Extension).
HARDWARE: DE LA UNIDAD DE MANEJO DE MEMORIA (MMU)
A lo largo de la historia de las computadoras ha sido necesario emplear más memoria de la que está directamente disponible. Por un lado, ofrecer a losprocesos más espacio de lo que puede direccionar la arquitectura (hardware) que empleamos, por otro lado la abstracción de un espacio virtualmente ilimitado para realizar sus operaciones incluso cuando la memoria real es mucho menor a la solicitada, y por último, la ilusión de tener un bloque contiguo e ininterrumpido de memoria, cuando en realidad puede haber alta fragmentación.
El MMU cubre estas...