Memoria Principal

Memoria Principal
8.1 Fundamentos
La memoria principal y los registros integrados dentro del propio procesador son las únicas áreas de almacenamiento a las que la CPU puede acceder directamente (no hay ninguna instrucción que acepte direcciones de disco).
Debido a la gran frecuencia con la que se accede a memoria, el remedio consiste en añadir una memoria rápida entre la CPU y la memoriaprincipal, es un búfer de memoria denominada caché.
Los registros base y limite solo pueden ser cargados por el sistema operativo que utiliza una instrucción privilegiada especial que solo puede ser ejecutada en modo kernel.
Este esquema permite al SO modificar el valor de los registros, pero evita que los programas de usuario cambien el contenido de esos registros.
Reasignación de memoria
Losprogramas residen en disco de forma de archivos ejecutables binarios, para ejecutarlos deberán ser cargados en memoria.
Los procesos del disco que estén esperando ser cargados en memoria para su ejecución forman lo que se denomina cola de entrada.
Las direcciones del programa fuente son generalmente simbólicas (como por ejemplo salto). Normalmente, un compilador se encargará de reasignar estasdirecciones simbólicas a direcciones reubicables (como por ejemplo, 14 bytes a partir del comienzo del módulo). El editor de montaje o cargador, se encargará de reasignar las direcciones reubicables a direcciones absolutas (como por ejemplo 74,014)
La reasignación de las instrucciones y los datos a direcciones de memoria pueden realizarse en cualquiera de los pasos:
* Tiempo decompilación.- si sabemos dónde va a residir el proceso en memoria, podremos generar código absoluto.
* Tiempo de Carga.- si no conocemos en tiempo de compilación donde va a residir el proceso en memoria, el compilador genera código reubicable.
* Tiempo de Ejecución.- Si el proceso puede desplazarse durante su ejecución desde un segmento de memoria a otro, entonces es necesario retardar la reasignaciónhasta el instante de la ejecución.

Espacio de direcciones físico y lógico
Una dirección generada por la CPU se denomina comúnmente dirección lógica, mientras que una dirección vista por la unidad de memoria se denomina comúnmente dirección física.
Los métodos de reasignación en tiempo de compilación y en tiempo de carga generan direcciones lógicas y físicas idénticas. Sin embargo, elesquema de reasignación de direcciones en tiempo de ejecución hace que las direcciones físicas y lógicas difieran. En este caso decimos que la dirección lógica es una dirección virtual.
La correspondencia entre direcciones virtuales y físicas en tiempo de ejecución es establecida por un dispositivo hardware que se denomina unidad de gestión de memoria (MMU, memory management unit).
Carga dinámicaCon la carga dinámica, no es necesario que todo el programa sea cargado en memoria física. Si no que una rutina no se carga hasta que se le invoca; todas las rutinas se mantienen en disco en un formato de carga reubicable.
8.2 Intercambio
Los procesos pueden ser intercambiados temporalmente, sacándolos de la memoria y almacenándolos en un almacén de respaldo y volviéndolos a llevar luego amemoria para continuar su ejecución.
Cuando termina un cuanto de tiempo, el gestor de memoria comienza a sacar de ésta el proceso que acaba de terminar y a cargar en el espacio de memoria liberado otro proceso. El planificador de la CPU asignará un cuanto de tiempo a algún otro proceso que se encuentre en memoria

Normalmente, un proceso descargado se volverá a cargar en el mismo espacio dememoria que ocupaba anteriormente. Esta restricción está dictada por el método de reasignación de las direcciones.
El sistema de intercambio mantiene una cola de procesos preparados que consistirá en todos los procesos cuyas imágenes de memoria se encuentran en el almacén de respaldo o en la memoria listos para ejecutarse.
El tiempo necesario de cambio de contexto en un sistema de intercambio es...