UNIDAD 4 "ADMINISTRACIÓN DE LA MEMORIA"

4.1 GESTIÓN DE MEMORIA

La parte del sistema operativo que se ocupa de gestionar la memoria se le denomina Gestor de Memoria. Su cometido consiste en llevar la cuenta de las partes de memoria que se están utilizando y las que están libres, así como de gestionar la información entre la memoria principal y la secundaria cuando la memoria RAM no sea suficientemente grande para acoger a todos los procesos.

4.1.1 ORGANIZACIÓN DE LA MEMORIA

En primer lugar tenemos que distinguir claramente entre tres tipos de memoria: 

Una: la memoria EEPROM donde almacenaremos el programa que haremos, esta memoria solo podrá ser leida por el pic (el pic va leyendo las instrucciones del programa almacenado en esta memoria y las va ejecutando). Al apagar el pic esta memoria no se borra. Dos: la memoria RAM en cuyos registros se irán almacenando los valores de las variables que nosotros queramos y cuando nosotros queramos (por programa), al apagar el pic esta memoria se borra. Tres: la memoria EEPROM para datos, es un espacio de memoria EEPROM en la que se pueden guardar variables que queremos conservar aunque se apague el pic. No se tratará aquí por ser una memoria mas difícil de emplear.

4.1.2 ADMINISTRADOR DE LA MEMORIA

La parte del sistema operativo que administra la memoria se llama administrador de memoria.

©   Su labor consiste en llevar un registro de las partes de memoria que se estén utilizando y aquellas que no, con el fin de asignar espacio en memoria a los procesos cuando éstos la necesiten y liberándola cuando terminen.

©  Así como administrar el intercambio entre la memoria principal y el disco en los casos en los que la memoria principal no le pueda dar capacidad a todos los procesos que tienen necesidad de ella.

4.1.3 JERARQUIA DE LA MEMORIA

Es la organización piramidal de la memoria en niveles, que tienen los ordenadores.

Su objetivo es conseguir el rendimiento de una memoria de gran velocidad al coste de una memoria de baja velocidad, basándose en el principio de cercanía de referencias.

Los puntos básicos relacionados con la memoria pueden resumirse en:

l  Cantidad

l  Velocidad

l  Coste

4.1.4 ESTRATEGIAS PARA LA ADMINISTRACIÓN DE LA MEMORIA

Están dirigidas a la obtención del mejor uso posible del recurso del almacenamiento principal.

©  Se dividen en las siguientes categorías:

Ø  Estrategias de búsqueda

l  Estrategias de búsqueda por demanda.

l  Estrategias de búsqueda anticipada.

Ø  Estrategias de colocación.

Ø  Estrategias de reposición.

4.1.5 MULTIPROGRAMACION CON PARTICIONES FIJAS Y VARIABLES

PARTICIONES FIJAS

La memoria se puede organizar dividiéndose en diversas partes, las cuales pueden variar en tamaño. Esta partición la puede hacer el usuario en forma manual, al iniciar una sesión con la máquina.

Existen dos maneras de asignar los procesos a ella.

•       Es mediante el uso de una cola única que asigna los procesos a los espacios disponibles de la memoria conforme se vayan desocupando.

•       Buscar en la cola el proceso de tamaño mayor que se ajuste al hueco, sin embargo hay que tomar en cuenta que tal método discrimina a los procesos más pequeños.

PARTICIONES VARIABLES

©  Este esquema fue usado por el sistema operativo IBM OS/360 (llamado MFT), el cual ya no está en uso.

El sistema operativo lleva una tabla indicando cuáles partes de la memoria están disponibles y cuáles están ocupadas.

Inicialmente, toda la memoria está disponible para los procesos de usuario y es considerado como un gran bloque o hueco único de memoria.

Cuando llega un proceso que necesita memoria, buscamos un hueco lo suficientemente grande para el proceso. Si encontramos uno, se asigna únicamente el espacio requerido, manteniendo el resto disponible para futuros procesos que requieran de espacio

4.2 MEMORIA REAL

La memoria real o principal es en donde son ejecutados los programas y procesos de una computadora y es el espacio real que existe en memoria para que se ejecuten los procesos.

4.2.1 ADMINISTRACION DE LA MEMORIA CON MAPA DE BITS

Con un mapa de bits, la memoria se divide en unidades de asignación.

Un mapa de bits es un mecanismo sencillo para llevar el control de las palabras de memoria e una cantidad fija de esta, porque su tamaño solo depende del tamaño de la memoria y del de la unidad de asignación.

Buscar el mapa una serie de cierta longitud es una operación lenta.

4.2.2 ADMINISTRACION DE LA MEMORIA CON LISTAS ENLAZADAS

©  Mantiene una lista enlazada de segmentos de memoria asignados y libres, donde un segmento es un proceso o un hueco entre dos procesos

©  Si la lista se ordena por dirección es más fácil su actualización

©  Si hay dos listas, una para memoria usada y otra para huecos, la asignación es más rápida, pero la liberación es más lenta

©  Ocurre lo mismo para asignar hueco de intercambio.

©  Si la lista se mantiene ordenada por dirección, podemos usar uno de los siguientes algoritmos para escoger un hoyo donde poner un nuevo proceso:

©  First-fit.
Asignar el primer hoyo que sea suficientemente grande como para contener al proceso.

• Best-fit.
Asignar el menor hoyo en el que el proceso quepa.

• Worst-fit.
 Asignar el mayor hoyo

©  Cada vez que se asigna un hoyo a un proceso, se convierte en un segmento asignado y un hoyo más pequeño.

©  Best-fit deja hoyos pequeños

©  worst-fit deja hoyos grandes.

©  Simulaciones han mostrado que first-fit y best-fit son mejores en términos de utilización de la memoria.

©  First-fit es más rápido

La memoria de la siguiente primera figura está mostrada como una lista ligada de segmentos donde cada entrada de la lista especifica un hueco (H) o un proceso (P), la dirección donde comienza, su longitud y un apuntador a la siguiente entrada

4.3   MEMORIA VIRTUAL

La Memoria virtual permite al software usar más memoria principal que la que realmente posee el computador.

Muchas aplicaciones requieren el acceso a mas información (código y datos)que la puede mantener  la memoria física.

Una solución al problema de necesitar mayor cantidad de memoria de la que se posee consiste en que las aplicaciones mantengan parte de su información en disco, moviéndola a la memoria principal cuando sea necesario.

4.3.1          PAGINACION

Muchas aplicaciones requieren el acceso a mas información (código y datos)que la puede mantener  la memoria física.

Una solución al problema de necesitar mayor cantidad de memoria de la que se posee consiste en que las aplicaciones mantengan parte de su información en disco, moviéndola a la memoria principal cuando sea necesario.

4.3.2          SEGMENTACION

Es un esquema de manejo mediante la estructura refleja su división lógica llevándose acabo una agrupación lógica de la información en bloques de tamaño variable  denominados segmentos.

Cada uno lleva información de los programas como arreglos subrutinas etc.

Cada espacio de direcciones del programa consiste en una colección de segmentos que reflejan la división lógica del programa.

4.3.3          ALGORITMOS POR SUSTITUCION DE PAGINAS

©  Es un esquema de manejo mediante la estructura refleja su división lógica llevándose acabo una agrupación lógica de la información en bloques de tamaño variable  denominados segmentos.

©  Cada uno lleva información de los programas como arreglos subrutinas etc.

©  Cada espacio de direcciones del programa consiste en una colección de segmentos que reflejan la división lógica del programa.

4.3.4          ASPECTOS DE DISEÑO PARA EL SISTEMA

©  El tamaño será de acuerdo a las aplicaciones deseadas para un sistema en particular. Los factores que determinan los tamaños son:

©  Cuanto menor sea el tamaño de la página, más páginas y marcos de página habrá y mayores tendrán que ser la tabla.

©  Dependiendo del tamaño de la información se determina si se usan páginas pequeñas o grandes.

©  Cuanto menor sea la página, 'menor será la fragmentación interna.

4.3.5          LIBERACIONDE PAGINAS

Los programas que ya no requieran páginas específicas deberán desechar tales páginas de sus conjuntos de trabajo. Por lo regular hay un tiempo durante el cual permanecen en el almacenamiento principal la páginas que ya no se requieran.