Paginacion

Sistemas Operativos
Paginación y Segmentación
Clase 11
Matías Alejo García
Atención: Estos apuntes deben ser usados como referencia de los temas vistos en clase. No son, ni intentan ser un texto de estudio. El contenido de estos apuntes no alcanza para la aprobación de la materia, ya que sólo enumeran los temas vistos.
Para estudiar la materia, por favor referirse a la bibliografía delcurso.

11.1 Paginación
• Es una forma de disminuir la fragmentación externa.
• Además, hasta ahora el swapping debía hacerse con los procesos completos. Con paginación, un proceso puede ser llevado parcialmente al disco. Regla del 90/10: Un proceso ocupa el 90% del tiempo accediendo a 10% de su memoria.
• Es usada por casi todas las arquitecturas de hardware y por los SO.
• Las direccioneslógicas no se disponen continuamente en la memoria física.
• Consiste en dividir la memoria física en secciones de memoria, llamadas marcos, y dividir la memoria lógica en secciones del mismo tamaño, llamadas páginas.
• El tamaño es fijo, y determinado por el hardware (4kb, 2Mb y 4Mb en i386)
• Cuando se crea un proceso, se le asigna el número de páginas y frames necesarios.
• Las direccioneslógicas del proceso son un rango continuo de números, pero estas se mapean de forma (probablemente) discontinua en memoria física.
• Cualquier marco puede ser asignado a cualquier página.
• Se elimina la fragmentación externa.
• Se acota la fragmentación interna (~1/2 página por proceso). Ejemplos extremos.
• Grafico de páginas y marcos: Asignaciones no continuas.
11.2 Hardware dePaginación
• Cómo hacemos para mapear un continuo de direcciones lógicas a la memoria física?
• Los procesos usan direcciones continuas de memoria: direcciones virtuales ó lógicas. Van de 0 al tamaño del proceso.
• Esta dirección virtual definirá una página y el offset en la página.
• El SO pedirá al hardware que asigne un marco a las páginas usadas.
• Una tabla en la MMU asocia las páginas conlos marcos.
• Gráfico de traducción dirección lógica -> Tabla -> dirección física. Sección de offset no traducida. Tamaño de la sección de offset, por qué? 2^N
• Es una forma (compleja) de relocación dinámica.
• Es transparente al proceso.
• El SO es responsable de mantener la Tabla de Páginas.
• Tamaño típicos de página: entre 512 y 8192 bytes. (Definida por el hardware). Siempre 2^N.(Ejemplo)
11.3 Ejemplos de Paginación
• Datos: RAM: 256bytes. Tamaño página: 16bytes.Direccionamiento por byte.
o La dirección física tiene 8 bits (suficientes para mapear 256bytes planos).
o 16 marcos de 16 bytes.
o 4 bits de offset para direcciones 16 bytes dentro de cada página
o 4 bits para seleccionar la página: entre 16 páginas.
o 4+4 = 8 bits de dirección lógica.
o dado un procesode 64bytes -> 4 páginas -> la tabla tiene 4 entradas.
o p: los '4' más significativos. 'd' los menos.
o dada un dirección: 0x18 (24) -> 0x1 es la página, y 0x8 es el offset.
o dada un dirección: 0x2A (42) -> 0x2 es la página, y 0xA es el offset.
• Datos: RAM: 512bytes. Tamaño página: 16bytes.Direccionamiento por word (2 bytes).
o dirección física: 9 bytes.
o 32 marcos de 16 bytes.o 5bits para seleccionar la página
o 3 bits para el offset. (porque son 16bytes = 8 words por página)
o 5+3 = 8 bits de dirección lógica.
o 'p': los 5 más significativos, 'n' los 3 menos.
o dada una dirección: 0xD (13d 1101b)-> p=1b-> 1d , n=101b-> 5d

• Cada cambio de contexto es necesario guardar la Tabla de Página en el PCB y cargar la del nuevo proceso. La página puede estar guardadade dos formas: Registros o Memoria. En el primer caso, es necesario guardar toda la tabla desde los registros a la memoria en el PCB para cambiar de proceso y restaurar los registros desde el PCB del nuevo proceso. En el segundo caso, basta con tener todas las tablas en memoria y guardar un puntero al comienzo de cada tabla en cada PCB.
• Dónde se guarda la tabla de páginas. Dos opciones:...