Proceso de paginacion en linux

PROCESO DE PAGINACION EN LINUX

ANDERSON MAURICIO RAMIREZ
PEDRO GERMAN PACHON Q.

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS
SISTEMAS OPERACIONALES
2010
OBJETIVO
Comprender y desarrollar un programa en una plataforma de desarrollo como C, C++ o JAVA, que simule el proceso de paginación en Linux, con el fin de entender y aplicar las bases de este proceso tanto en el aprendizaje como en futurasaplicaciones.
INTRODUCCION
Este documento trata de permitir la creación de un programa que simule los diferentes procesos de paginación que pueden ocurrir en Linux, y que afectan directamente la memoria virtual cuando se trabaja con archivos muy grandes y es necesario tener un mecanismo que no deje interrumpir el proceso de escritura o trabajo, por causas de deficiencia en la memoria.
GLOSARIOAdministración De Memoria
Permite conocer el espacio de memoria disponible para asignar a nuevos procesos activos y liberar los espacios cuyos procesos dejan de ser activos. uno de los principales problemas es cuando el tamaño del programa y datos exceden la cantidad de memoria física disponible
Memoria virtual:
Permite intercambiar información del programa y datos entre la memoria principal y eldisco.
Página: espacio de direcciones virtuales.
Marco De Página: espacio de direcciones físicas.
Tamaño De Pagina = Tamaño Del Marco De Pagina
Algoritmos De Reemplazo De Páginas
Cuando ocurre un fallo de página el sistema operativo debe realizar un intercambio de paginas entre la memoria y el disco
DESARROLLO
1. ELABORAR UN DISEÑO DEL PROCESO DE PAGINACION
En primera medida sabemos que lamemoria física se divide en bloques de tamaño fijo que llamamos marcos, y la memoria virtual se divide en bloques del mismo tamaño llamados paginas.
Al ejecutar un proceso se cargan sus paginas en los marcos disponibles. La vinculación de direcciones requiere soporte por hardware (Manejador de Memoria).

La paginación remedia la fragmentación externa, pero no la fragmentación interna.
Un intento deacceso a una página virtual que no este asociada a un marco produce un señalamiento al SO (trap), llamado fallo de pagina.

Como respuesta al fallo de página, el SO:

1 Selecciona una página poco usada del proceso.
2 Intercambia la página a disco.
3 Asigna el marco de la página liberada a la página virtual que se intenta acceder.

Esto supone una forma de reasignación dinámica por bloques de lasdirecciones de memoria del proceso


Para realizar esta reasignación dinámica se utilizan algoritmos de cambio de marcos de páginas entre estos tenemos:
ALGORITMO NRU (USO NO RECIENTE)
Para este algoritmo cada marco de pagina en memoria tiene asociado 2 bits de estado: R (se activa en “1” al ser accesado el marco de pagina) y M (se activa cuando se modifica el marco de pagina)

R Msignificado
Clase 0 0 0 no se referencio y no se modifico el marco de pagina
Clase 1 0 1 no se referencio y si se modifico el marco de pagina
Clase 2 1 0 se referencio y no se modifico el marco de pagina
Clase 3 1 1 se referencio y se modifico el marco de pagina

Al iniciar un proceso todas las entradas R y M de losmarcos de páginas se inician a cero.
El algoritmo NRU elimina el marco de página de la clase cero para instalar Una página del disco.
ALGORITMO FIFO (PRIMERO EN ENTRAR, PRIMERO EN SALIR)
* El sistema operativo guarda una lista de los marcos de paginas almacenados en memoria
* El primero de la lista representa el marco de página más antiguo
* El último de la lista representa el marco de páginamás reciente
* Al ocurrir un fallo de pagina se retira de memoria el marco de página más antiguo

ALGORITMO DE REEMPLAZO DE MARCOS DE PÁGINAS DE LA SEGUNDA OPORTUNIDAD
MODIFICACION DEL ALGORITMO FIFO

Se inspecciona el bit R de la página más antigua:
R = 0: se retira de memoria el marco de página
R = 1: se limpia R (R = 0) y el marco de pagina se ubica al final de la lista y se continua con...