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Gestión de memoria

La memoria es uno de los recursos más importantes de la computadora y, en consecuencia, la
parte del sistema operativo responsable de tratar con este recurso, el gestor de memoria, es
un componente básico del mismo. El gestor de memoria del sistema operativo debe hacer de
puente entre los requisitos de las aplicaciones y los mecanismos que proporciona el hardware degestión de memoria. Se trata de una de las partes del sistema operativo que está más
ligada al hardware. Esta estrecha colaboración ha hecho que tanto el hardware como el
software de gestión de memoria hayan ido evolucionando juntos. Las necesidades del sistema
operativo han obligado a los diseñadores del hardware a incluir nuevos mecanismos que, a
su vez, han posibilitado el uso de nuevosesquemas de gestión de memoria. De hecho, la
frontera entre la labor que realiza el hardware y la que hace el software de gestión de
memoria es difusa y ha ido también evolucionando.
Por lo que se refiere a la organización del capítulo, en primer lugar se presentarán los
requisitos que debe cumplir la gestión de memoria en un sistema con multiprogramación. A
continuación, se mostrarán lasdistintas fases que conlleva la generación de un ejecutable y
se estudiará cómo es el mapa de memoria de un proceso. En las siguientes secciones, se
analizará cómo ha sido la evolución de la gestión de la memoria, desde los sistemas multiprogramados más primitivos hasta los sistemas actuales basados en la técnica de memoria
virtual. Por último, se presentará el concepto de proyección de archivos y seestudiarán
algunos de los servicios POSIX y Win32 de gestión de memoria. El índice del capítulo es el
siguiente:
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Objetivos del sistema de gestión de memoria.
Modelo de memoria de un proceso.
Esquemas de memoria basados en asignación contigua.
Intercambio.
Memoria virtual.
Archivos proyectados en memoria.
Servicios de gestión de memoria.

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Sistemasoperativos. Una visión aplicada

4.1. OBJETIVOS DEL SISTEMA DE GESTIÓN DE MEMORIA
En un sistema con multiprogramación, el sistema operativo debe encargarse de realizar un reparto
transparente, eficiente y seguro de los distintos recursos de la máquina entre los diversos procesos,
de forma que cada uno de ellos crea que «tiene una máquina para él solo». Esto es, el sistema
operativo debepermitir que los programadores desarrollen sus aplicaciones sin verse afectados por
la posible coexistencia de su programa con otros durante su ejecución.
Como se ha analizado en capítulos anteriores, en el caso del procesador esta multiplexación
se logra almacenando en el bloque de control de cada proceso el contenido de los registros del
procesador correspondientes a dicho proceso, salvándolos yrestaurándolos durante la ejecución
del mismo.
En el caso de la memoria, el sistema operativo, con el apoyo del hardware de gestión de
memoria del procesador, debe repartir el almacenamiento existente proporcionando un espacio
de memoria independiente para cada proceso y evitando la posible interferencia voluntaria o involuntaria de cualquier otro proceso.
Se podría considerar que, en el casodel procesador, se realiza un reparto en el tiempo, mientras que en el de la memoria, se trata de un reparto en el espacio (Aclaración 4.1). La acción
combinada de estos dos mecanismos ofrece a los programas una abstracción de procesador virtual
que les independiza del resto de los procesos.
ACLARACIÓN 4.1
Reparto del espacio de memoria entre los procesos
En términos generales, el reparto dela memoria entre los procesos activos se realiza mediante una
multiplexación del espacio disponible entre ellos. Por motivos de eficiencia, esta solución es la más
razonable cuando se trata de la memoria principal. Sin embargo, no siempre es la más adecuada cuando
se consideran otros niveles de la jerarquía de memoria. Así, en el nivel que corresponde con los registros
del procesador, la...