Gestion de memoria

Gestión de memoria
Introducción
La memoria es uno de los recursos vitales del sistema que debemos gestionar con precaución. El módulo del sistema operativo que se encarga de la gestión de la memoria es el administrador de la memoria (MM). El gestor de memoria asigna ésta a un proceso que la solicita y se la retira cuando acaba o cuando el proceso está temporalmente inactivo para dejar espacio aotros procesos. La interacción entre et módulo de planificación y el de gestión de memoria es clara, cada vez que el planificador tiene posibilidad, activa un proceso con capacidad para ejecutarse.
En nuestro modelo de estudio, el módulo de gestión de memoria es la capa siguiente a la del procesador. Hemos visto que sin memoria los procesos no pueden existir, fundamentalmente por los siguientesmotivos:

1) Es necesaria una zona de memoria donde almacenar el código del proceso.

2) Los procesos necesitan memoria para almacenar sus datos.

3) Para realizar una operación de E/S hace falta una zona reservada de memoria denominada buffer.

Partimos del hecho de que consideramos la memoria como un vector de palabras o bytes, que direccionaremos M [D], siendo D la dirección.Hay que tener en cuenta las distintas formas de referimos a las posiciones de memoria. En el programa fuente, utilizamos direcciones simbólicas, que dan lugar a direcciones concretas en el programa ejecutable.
Cuando se diseña un sistema operativo es necesario tener muy presente si éste puede o no admitir la muí ti programación. En los sistemas operativos que admiten multiprogramación, esnecesario dotarlos de un mecanismo que permita compartir la memoria entre los distintos procesos. El módulo de gestión de memoria en este entorno de multiprogramación debe permitir la protección de los espacios de direcciones disjuntos y la posibilidad de compartir memoria entre distintos procesos cooperativos.
El gestor de la memoria debe basarse en varios principios, como:
a) Principio de CACHE.Debe existir una jerarquía de memoria, de tal manera que las zonas de memoria con más posibilidades de ser utilizadas se encuentren en los tipos de memoria más rápidos.
b) Principio del recurso. La memoria tiene que administrarse como un recurso de la forma más eficientemente posible.
c) Principio de embellecimiento. El módulo de gestión tiene que interponerse entre el usuario y la memoriafísica, de modo que ofrezca una memoria de mejor acceso, más fácil de usar, mayor tamaño, etcétera.
1.1.1. Objetivos de la gestión de memoria
La tarea del administrador de la memoria es la de permitir que los procesos funcionen en diversas zonas de memoria, llevar el control de las zonas en uso y de aquellas que no están, asignar memoria a los procesos cuando la necesiten y retirársela cuandoterminen, administrar el intercambio entre memoria principal y memoria secundaria cuando la memoria central sea insuficiente y asegurarnos de la privacidad del contenido de la memoria.
Para realizar esta tarea podemos plantearnos los siguientes objetivos:
a) Reubicación
Se basa en el hecho de que no se puede predecir en qué posición de memoria se va a cargar y ejecutar un programa. Si setienen varios programas, la predicción es más difícil aún. Teniendo en cuenta que en las posibles ejecuciones de un programa se pueden asignar diferentes posiciones de memoria debemos distinguir entre direcciones virtuales (generadas por el programador) y direcciones físicas en las que el programa se almacena en la memoria en una supuesta ejecución. Se debe conseguir que los programas seanreubicables, es decir, que funcionen independientemente de la zona de memoria que les sean asignadas.
Distinguiremos dos tipos de reubicación:
Estática. En la que el cálculo de las direcciones absolutas se realiza en tiempo de carga.
Dinámica. El cálculo se realiza en tiempo de ejecución.
Evidentemente, el sistema operativo será el responsable de transformar las direcciones de memoria del programador...