Cap08

Capítulo 8

Memoria virtual

Estructuras de hardware y de
control
• Todas las referencias a la memoria se traducirán
dinámicamente a direcciones físicas durante la
ejecución:
– Un proceso puede cargarse y descargarse de la memoria
principal de tal forma que ocupe regiones diferentes.

• Un proceso puede dividirse en varias partes y no es
necesario que estas partes se encuentren contiguas
en lamemoria principal durante la ejecución:
– No será necesario que todas las páginas o todos los
segmentos de un proceso estén en la memoria durante la
ejecución.

Ejecución de un programa
• El sistema operativo comienza trayendo sólo
unos pocos fragmentos del programa.
• El conjunto residente es la parte de un proceso
que está realmente en la memoria principal.
• Si el procesador encuentra unadirección
lógica que no está en la memoria principal,
genera una interrupción que indica un fallo de
acceso a la memoria.
• El sistema operativo pone al proceso
interrumpido en estado Bloqueado.

Ejecución de un programa
• El sistema operativo necesita traer a la memoria
principal el fragmento del proceso que contiene la
dirección lógica que provocó el fallo de acceso:
– El sistema operativo emiteuna solicitud de Lectura
de E/S al disco.
– El sistema operativo puede expedir otro proceso para
que se ejecute mientras realiza la operación de E/S.
– Una vez que el fragmento deseado se ha traído a la
memoria principal y se ha emitido la interrupción de
E/S, se devuelve el control al sistema operativo, que
coloca el proceso afectado en el estado de Listo.

Ventajas de dividir un proceso
• Sepueden mantener más procesos en la
memoria principal:
– Se cargan sólo algunos fragmentos de un
proceso particular.
– Con tantos procesos en la memoria principal
es muy probable que uno de los procesos esté
en estado Listo en un instante determinado.

• Es posible que un proceso sea más grande
que toda la memoria principal.

Tipos de memoria
• Memoria real:
– Memoria principal.

• Memoriavirtual:
– Memoria situada en el disco.
– Permite una multiprogramación muy
efectiva y releva al usuario de las rígidas e
innecesarias restricciones de la memoria
principal.

Hiperpaginación
• El sistema operativo expulsa un
fragmento de un proceso justo antes de
ser usado.
• El procesador consume más tiempo
intercambiando fragmentos que
ejecutando instrucciones de usuario.

Principio de cercanía
•Las referencias a los datos y al programa
dentro de un proceso tienden a agruparse.
• Durante cortos periodos de tiempo se
necesitarán sólo unos pocos fragmentos de
un proceso.
• Sería posible hacer predicciones inteligentes
sobre qué fragmentos de un proceso se
necesitarán en un futuro cercano.
• El principio de cercanía sugiere que los
esquemas de memoria virtual pueden
funcionar eficazmente.Soportes de la memoria virtual
• Tiene que existir un soporte de hardware
para la paginación y la segmentación.
• El sistema operativo debe incluir un
software para gestionar el movimiento
de páginas o segmentos entre memoria
secundaria y memoria principal.

Paginación
• Cada proceso tiene su propia tabla de
página.
• Cada entrada de la tabla de páginas
contiene el número de marco de la páginacorrespondiente en la memoria principal.
• Se necesita un bit para indicar si la
página correspondiente está presente en
la memoria principal o no lo está.

El bit de modificación en la
tabla de páginas
• Otro bit de control necesario en la
entrada de la tabla de páginas es el bit de
modificación para indicar si el contenido
de la página se ha alterado desde que la
página se cargó en la memoriaprincipal.
• Si no ha habido cambios, no es necesario
escribir la página cuando sea sustituida
en el marco que ocupa actualmente.

Entradas de la tabla de
páginas
Dirección virtual
Número de página

Desplazamiento

Entrada de la tabla de páginas
PP M
M Otros
Otrosbits
bitsde
decontrol
control

Número
Númerode
demarco
marco
(a) Sólo paginación

Figura 8.2. Formatos típicos de gestión de memoria....