Gestion de memoria

¿Qué es la memoria?
La memoria es uno de los principales recursos de la computadora, la cual debe de administrarse con mucho cuidado. Aunque actualmente la mayoría de los sistemas de cómputo cuentan con una alta capacidad de memoria, de igual manera las aplicaciones actuales tienen también altos requerimientos de memoria, lo que sigue generando escasez de memoria en los sistemas multitarea y/omultiusuario.

Gestión de la memoria principal
La Memoria (informática) es una gran tabla de palabras o bytes que se referencian cada una mediante una dirección única. Este almacén de datos de rápido accesos es compartido por la CPU y los dispositivos de E/S, es volátil y pierde su contenido en los fallos del sistema. El SO es el responsable de:
* Conocer qué partes de la memoria estánutilizadas y por quién.
* Decidir qué procesos se cargarán en memoria cuando haya espacio disponible.
* Asignar y reclamar espacio de memoria cuando sea necesario.

- Memoria real:
La memoria real o principal es en donde son ejecutados los programas y procesos de una computadora y es el espacio real que existe en memoria para que se ejecuten los procesos. Por lo general esta memoria es demayor costo que la memoria secundaria, pero el acceso a la información contenida en ella es de más rápido acceso. Sólo la memoria cache es más rápida que la principal, pero su costo es a su vez mayor.

- Memoria virtual:
El termino memoria virtual se asocia a dos conceptos que normalmente aparecen unidos:

El uso de almacenamiento secundario para ofrecer al conjunto de las aplicaciones lailusión de tener más memoria RAM de la que realmente hay en el sistema. Esta ilusión existe tanto a nivel del sistema, es decir, teniendo en ejecución más aplicaciones de las que realmente caben en la memoria principal, sin que por ello cada aplicación individual pueda usar más memoria de la que realmente hay o incluso de forma más general, ofreciendo a cada aplicación más memoria de la que existefísicamente en la maquina.
Ofrecer a las aplicaciones la ilusión de que están solas en el sistema, y que por lo tanto, pueden usar el espacio de direcciones completo. Esta técnica facilita enormemente la generación de código, puesto que el compilador no tiene por qué preocuparse sobre dónde residirá la aplicación cuando se ejecute.

- Espacio de direcciones:
Los espacios de direccionesinvolucrados en el manejo de la memoria son de tres tipos:

Direcciones físicas: Son aquellas que referencian alguna posición en la memoria física.
Direcciones lógicas: Son las direcciones utilizadas por los procesos. Sufren una serie de transformaciones, realizadas por el procesador (la MMU), antes de convertirse en direcciones físicas.
Direcciones lineales: Direcciones lineales se obtienen apartir de direcciones lógicas tras haber aplicado una transformación dependiente de la arquitectura.
Los programas de usuario siempre tratan con direcciones virtuales, nunca ven las direcciones físicas reales.

- Unidad de manejo de memoria:
La unidad de manejo de memoria (MMU) es parte del procesador. Sus funciones son:

- Convertir las direcciones lógicas emitidas por los procesos endirecciones físicas.
- Comprobar que la conversión se puede realizar. La dirección lógica podría no tener un dirección física asociada. Por ejemplo, la página correspondiente a una dirección se puede haber trasladado a una zona de almacenamiento secundario temporalmente.
- Comprobar que el proceso que intenta acceder a una cierta dirección de memoria tiene permisos para ello.
La MMU seInicializa para cada proceso del sistema. Esto permite que cada proceso pueda usar el rango completo de direcciones lógicas (memoria virtual), ya que las conversiones de estas direcciones serán distintas para cada proceso.

En todos los procesos se configura la MMU para que la zona del núcleo solo se pueda acceder en modo privilegiado del procesador.
La configuración correspondiente al espacio...