Clase Memoria Virtual

Sistemas Operativos
Memoria Virtual

Memoria Virtual
1.
2.
3.
4.

Aspectos Generales
Paginación por demanda
Algoritmos de reemplazo de páginas
Modelo del conjunto activo

1. Aspectos Generales
• Todos los esquemas vistos hasta ahora exigen
que el programa esté entero en memoria
• El
principio
de
cercanía
indica
que
probablemente cuando se ejecute un programa
nunca se vaya a ejecutar todo sucódigo
• Si tenemos esquemas con:
–

Reubicación dinámica

–

División del espacio lógico del proceso

• No es necesario tener todos los fragmentos del
programa en memoria principal para ejecutarse

1. Aspectos Generales
• A la parte del programa residente en memoria
principal se llama conjunto residente
• Cuando el proceso encuentra una dirección
lógica que no está en la MP, se genera una
excepciónque provoca la carga del fragmento
deseado
• Ventajas
–

El espacio lógico del programa puede ser
mayor que la memoria física disponible

–

Aumenta el grado de multiprogramación

–

Aumentará la velocidad de ejecución

1. Aspectos Generales
• Inconvenientes
–

La máxima velocidad de ejecución de un
programa en un sistema con memoria virtual
no puede ser mayor a la obtenida en un
sistema sinmemoria virtual

–

Requiere de hw y sw especial

• El SO se encargará de: la politica de lectura, de
ubicación, de reemplazo, gestión del conjunto
residente, política de vaciado y control de carga

2. Paginación por demanda
•
•
•
•
•

Características
Fallo de Páginas
Hardware necesario
reemplazo de páginas
Rendimiento

2. Paginación por demanda
Características


Sólo traeremos una página a memoriacuando se
necesite. Las ventajas son:
– Menos E/S
– Menos Memoria
– Respuesta más rápida




Problema: el rendimiento
¿Cuándo se necesita? Cuando se referencia
– Referencia es inválida se aborta
– Si es válida se trae página a memoria

2. Paginación por demanda
Ejemplo:

2. Paginación por demanda
Características
• Sobrecargamos la semántica del bit del validez o
presencia de cada PTE paraimplementar la
paginación por demanda. Si el bit vale:
– 1 entonces la página está en memoria
– 0 entonces no esta en memoria principal pero
sabemos si la página es válida. En el PCB del
proceso se guardará la información sobre las páginas
que son válidas para el proceso

2. Paginación por demanda
Características
• Al inicio, el bit está a cero en todas las PTE.
Durante la traducción de direcciones,si se
referencia una página con el bit de validez a cero se
produce un fallo de página
• Qué pasos se realizan ante un fallo de página?

2. Paginación por demanda

2. Paginación por demanda
Fallo de Página
1. Se detecta si el error es realmente un fallo de
página o una dirección inválida
2. Si es una dirección inválida finalizo
3. Si es por fallo de página, la buscamos en MP
4. Le asignamos unmarco
5. Cargamos el contenido de la página en el marco
6. Ponemos el bit de presencia de la tabla a 1 para
indicar que la página está en memoria
7. Reiniciamos la ejecución de la instrucción

2. Paginación por demanda
Hardware necesario


Para la traducción necesitamos añadir a la TP un bit
de presencia BP para detectar las páginas cargadas
en memoria

2. Paginación por demanda
Hardwarenecesario






Un dispositivo auxiliar de alta velocidad. Además las
operaciones de E/S se hacen mediante
controladores DMA
Hw para distinguir entre fallo de página y la
interrupción por direccionamiento incorrecto
Hw para poder
interrumpida

reinicializar

la

instrucción

2. Paginación por demanda
Reemplazo de páginas
• ¿Qué pasa cuando se da un fallo de página y no
hay espacio suficiente enmemoria para cargar la
memoria?
• La solución la encontramos en el reemplazo de
páginas:
–
–

Encontramos un marco que no se esté usando en
ese momento y se libera
Al liberarla copiamos su contenido en memoria
secundaria

2. Paginación por demanda
Reemplazo de páginas

2. Paginación por demanda
Rendimiento
• La probabilidad de fallo de página 0<=p<=1.
– Si p=0, no hay fallos de página
– Si p=1,...