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MEMORIA VIRTUAL. Es un método mediante el cual, un sistema operativo simula tener más memoria principal que la que existe físicamente. Para implementar la memoria virtual se utiliza un medio de almacenamiento secundario de alta velocidad de acceso, generalmente en disco duro de la maquina. Esquema Básico. Un sistema de memoria virtual se implementa utilizando paginación como método de administración de memoria básica y algún mecanismo de intercambio (para descargar páginas de la memoria principal hacia el disco duro y para cargar esas páginas de nuevo a la memoria). Esta forma de trabajar aporta ventajas importantes: · Si los programas se pueden ejecutar por partes, la memoria lógica puede ser mayor que la real disponible. · Puesto que cada programa ocupa menos memoria real se puede elevar el índice de multiprogramación, y por tanto, la eficiencia del sistema se incrementa. · Al cargar menos cantidad de cada programa, se necesitan menos operaciones de E/S para las operaciones de carga e
intercambio de los mismos. Las diferentes partes de un programa se van cargando en memoria a medida que se necesitan, y por ello, esta técnica debe considerar tres aspectos importantes: · Carga: Las particiones del programa se cargan cuando se necesitan (petición de Pagina) o bien se pueden cargar por adelantado (anticipación o prepaginación). · Colocación: Los sistemas de memoria virtual que utilicen segmentación deben decidir, al cargar un nuevo segmento, si lo hacen en el hueco más adecuado o bien en el primero posible. · Sustitución: La norma será que toda la memoria real esté ocupada, y cuando se necesite cargar una nueva parte de un programa habrá que reemplazar alguna de las existentes. Es importante definir la selección de la parte a reemplazar. Las dos principales limitaciones que tiene la memoria física de una computadora son su tamaño y su unidimencionalidad. MECANISMOS DE RELOCALIZACIÓN. Existen dos mecanismos de relocalización: · Relocalización estática. · Relocalización dinámica. El problema de la relocalización Este problema no es exclusivo de la multiprogramación en memoria real, sino que se presentó aquí pero se sigue presentando en los esquemas de memoria virtual también. Este problema consiste en que los programas que necesitan cargarse a memoria real ya están compilados y ligados, de manera que internamente contienen una serie de referencias a direcciones de instrucciones, rutinas y procedimientos que ya no son válidas en el espacio de direcciones de memoria real de la sección en la que se carga el programa. Esto es, cuando se compiló el programa se definieron o resolvieron las direcciones de memoria de acuerdo a la sección de ese momento, pero si el programa se carga en otro día en una sección diferente, las direcciones reales ya no coinciden. En este caso, el manejador de memoria puede solucionar el problema de dos maneras: de manera `estática' o de manera `dinámica'. La solución `estática' consiste en que todas las direcciones del programa se vuelvan a recalcular al momento en que el programa se carga a memoria, esto es, prácticamente se vuelve a recompilar el programa. La solución `dinámica' consiste en tener un registro que guarde la dirección base de la sección que va a contener al programa. Cada vez que el programa haga una referencia a una dirección de memoria, se le suma el registro base para encontrar la dirección real. Por ejemplo, suponga que el programa es cargado en una sección que comienza en la dirección 100. El programa hará referencias a las direcciones 50, 52, 54. Pero el contenido de esas direcciones no es el deseado, sino las direcciones 150, 152 y 154, ya que ahí comienza el programa. La suma de (100 + 50), (100 + 52) y (100 + 54) se hacen al tiempo de ejecución.
SEGMENTACION/PAGINACION Tanto la Segmentación como la paginación ofrecen significativas ventajas, algunos sistemas (Multics y la Serie 370 de IBM) combinan ambas técnicas en donde los segmentos tienen un tamaño múltiplo de pagina. Este método utiliza Segmentación y Paginación tal y como su nombre lo indica, el proceso es el siguiente: - Se hace la solicitud de acceso por medio de una dirección "V" la cual contiene los campos Segmento, Pagina y Desplazamiento. Con el campo Segmento, lo que se trata es de accesar a una Tabla de segmentos, cada campo de dicha tabla apunta directamente a la tabla de paginas asignada para ese segmento conteniendo una dirección que será sumada a una dirección en la Tabla Asociativa para por fin formar una dirección real con el desplazamiento de ³V´
En un sistema con un número muy grande de procesos, segmentos o paginas, ésta estructura puede consumir una parte muy importante de la memoria real. La cuestión es que la traducción de direcciones puede realizarse con rapidez pero si se tienen demasiadas tablas, el sistema puede soportar menos procesos y bajar su rendimiento SEGMENTACION MS-DOS Si un programa trata de asignar un bloque de memoria de cierto tamaño, MS-DOS busca un bloque apropiado, si lo encuentra, se modifica para que pertenezca al proceso solicitado. Si el bloque es demasiado grande, MS-DOS divide en un bloque asignado y un nuevo bloque libre. Cuando un programa libera un bloque de memoria, MS-DOS lo modifica para indicar que está disponible. Cuando un programa reduce la cantidad de memoria que necesita, MS-DOS crea un nuevo bloque de control de memoria para la memoria liberada. TAMAÑO MAXIMO DE SEGMENTO. En realidad no solo se ampliaron los registros de 32 bits, sino que también la longitud máxima del segmento con lo que un segmento puede ocupar hasta 4 GB (232). TIPOS DE SEGMENTOS SEGMENTOS DE DATOS: En el solo se puede leer y escribir, pero no se puede ejecutar código de programa. SEGMENTO DE CODIGO: A diferencia del anterior, en este si se puede ejecutar código pero no puede leer ni escribir. SEGMENTO DEL SISTEMA: Describe diferentes tipos de segmentos que todos ellos sirven para la gestión del modo protegido.
