Tema 3

Diseño de Sistemas Operativos

Tema 3. Gestión de Memoria

TEMA 3. GESTIÓN DE MEMORIA

3.1. Introducción
3.2. Memoria virtual
3.2.1. Paginación
3.2.2. Segmentación
3.2.3. Segmentación paginada
3.2.4. Paginación por demanda
3.2.5. Algoritmos de reemplazo de página
3.2.6. Políticas de asignación de marcos de página
3.2.7. Operaciones sobre las regiones de un proceso
3.3. Gestión dememoria en UNIX
3.3.1. Intercambio (swap)
3.3.1.1. Asignación del espacio para intercambio por parte del kernel
3.3.1.2. Intercambiar procesos fuera de memoria.
3.3.1.3. Intercambiar procesos entre memoria principal y swap
3.3.2. Paginación por demanda.
3.3.2.1. Visión general
3.3.2.2. Estructuras de datos para paginación por demanda (UNIX)
3.3.2.3. Reemplazo de páginas.
3.3.3. Gestor dememoria del kernel
3.3.3.1. Buddy System (sistema de colegas)
3.3.3.2. Buddy System retardado
3.4. Gestión de memoria en Linux
3.4.1. Visión general
3.4.2. Direccionamiento de memoria en Linux
3.4.2.1. Espacios de direcciones
3.4.2.2. Segmentación en el i386
3.4.2.3. Segmentación en Linux
3.4.2.4. Paginación en el i386
3.4.2.5. Paginación en Linux
3.4.2.6. Gestión de las tablas depáginas (directorios y tablas de páginas)
3.4.3. Gestión de memoria en Linux
3.4.3.1. Gestión de marcos de página
3.4.3.2. Asignación y liberación de marcos de página
3.4.3.3. Políticas de asignación de memoria
3.4.3.4. El Buddy system (sistema de colegas)
3.4.3.5. El Slab allocator
3.4.3.6. Gestión de área de memoria no contigua
3.4.3.7. Memoria para procesos
3.4.3.8. Regiones de memoria3.4.3.9. Gestor de faltas de página
3.4.3.9.1. Paginación por demanda
3.4.3.9.2. Copy-on-Write
3.4.3.10. Gestión del h eap

Departamento de Lenguajes y Computación. Universidad de Almería

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Diseño de Sistemas Operativos

Tema 3. Gestión de Memoria

3.4.4. Intercambio (swapping) en Linux
3.4.4.1. Visión general del intercambio (swapping) en Linux
3.4.4.2. Dispositivos de swap3.4.4.3. Gestión de los dispositivos de swap
3.4.4.4. Gestión del swap, perspectiva general de la implementación
3.4.4.4.1. Formato de los dispositivos de swap
3.4.4.4.2 Descriptores de dispositivos de swap
3.4.4.4.3. Direcciones de entradas del swap
3.4.4.4.4. Selección de páginas a descartar
3.4.4.5. Gestión del swap, perspectiva detallada de la implementación
3.4.4.5.1. Gestión de losdispositivos de swap
3.4.4.5.2. Entrada/salida de páginas de swap
3.4.4.5.3. Eliminación de páginas de memoria
3.4.5. Cachés en Linux para la gestión de la memoria

3.1. INTRODUCCIÓN
La memoria es uno de los recursos más valiosos que gestiona el sistema operativo. Uno de los elementos
principales que caracterizan un proceso es la memoria que utiliza. Ésta está lógicamente separada de la decualquier otro proceso del sistema (excepto los threads de un mismo proceso que comparten normalmente la
mayor parte de la memoria que tienen asignada). Un proceso no puede acceder, al espacio de memoria
asignado a otro proceso, lo cual es imprescindible para la seguridad y estabilidad del sistema. El
direccionamiento es una parte importante de la gestión de memoria, puesto que influye mucho enla visión del
mismo por parte de un proceso, como en el aprovechamiento del hardware y el rendimiento del sistema. En
Linux, además, un proceso tiene dos espacios de memoria: el espacio de memoria del usuario , único para
ese proceso, y el espacio de memoria del kernel, idéntico en todos los procesos.
Objetivos del sistema de gestión de memoria:
• Ofrecer a cada proceso un espacio lógicopropio.
• Proporcionar protección entre procesos.
• Permitir que los procesos compartan memoria.
• Dar soporte a las distintas regiones del proceso.
• Maximizar el rendimiento del sistema.
• Proporcionar a los procesos mapas de memoria muy grandes.
Espacio de direcciones de un proceso ⇒ Conjunto de direcciones a las que hace referencia. Los espacios de
direcciones involucrados en la gestión...