Tema 4. Gestión Avanzada de Memoria

Transcripción

1 Departamento de Ingeniería y Tecnología de Computadores Universidad de Murcia

2 Índice 1 El sistema de gestión de memoria 2 Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria 3 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación

3 El sistema de gestión de memoria En los sistemas con multiprogramación: la memoria se reparte entre el SO y los procesos en ejecución es necesario un reparto eficiente, transparente y seguro Aspectos a tener en cuenta en cualquier poĺıtica de administración de memoria: Reubicación Protección Compartición Organización lógica de los programas Organización física Rendimiento Mapas de memoria de los procesos

4 Reubicación El sistema de gestión de memoria La reubicación es necesaria porque: no se conoce la posición de memoria en la que se va a cargar un programa a ejecutar al reanudar un proceso es probable que la posición anterior ya esté ocupada Durante la reubicación: las direcciones de memoria a las que hace referencia un proceso (direcciones lógicas) se traducen en las direcciones de la memoria principal asignadas al mismo (direcciones físicas) La traducción la hace la MMU (unidad de administración de memoria) Se crea un espacio lógico (o mapa) independiente para cada proceso que se proyecta sobre la parte correspondiente de la memoria principal de acuerdo con la función de traducción

5 Protección Un proceso no puede acceder a las zonas de memoria asignadas a otros procesos ni a las del S.O. Es necesario un mecanismo para proteger al S.O. y a los procesos entre sí espacios lógicos disjuntos La reubicación puede complicar la protección Todas las referencias a memoria de un proceso deben comprobarse durante su ejecución La protección de memoria se tiene que satisfacer a nivel hardware y no software El mecanismo de protección suele estar integrado en la función de traducción

6 Compartición Debe haber flexibilidad para permitir que varios procesos accedan a un misma zona de memoria: dos procesos ejecutando el mismo programa comparten código varios procesos pueden utilizar una misma estructura de datos Se trata de permitir que direcciones lógicas de dos o más procesos, posiblemente distintas entre sí, se correspondan con la misma dirección física La compartición de memoria no debe comprometer la protección básica Los mecanismos de paginación y segmentación resuelven adecuada y simultáneamente los problemas de reubicación, protección y compartición

7 Organización lógica de los programas Programas organizados en módulos, cada uno con sus características (algunos son modificables y otros no) Si el SO y el HW pueden tratar de forma efectiva los programas de usuario y los datos en forma de módulos, se tienen una serie de ventajas: Se pueden escribir y compilar independientemente, y el sistema resuelve en ejecución todas las referencias de un módulo a otro Distintos grados de protección: sólo lectura, sólo ejecución Posibilidad de compartir módulos (más fácil para el usuario) La segmentación es el mecanismo que más fácilmente satisface estas necesidades Ejemplo de uso de módulos: bibliotecas compartidas

8 Organización física La memoria está organizada, al menos, en dos niveles: memoria principal y memoria secundaria Memoria principal: acceso más rápido, coste más alto y volátil destinada a mantener los programas y datos de uso actual Memoria secundaria: más lenta y barata, y no volátil destinada a almacenar, a largo plazo, programas y datos La organización del flujo de información entre la memoria principal y la secundaria es responsabilidad del S.O. y es la esencia de la gestión de memoria

9 Optimización del rendimiento El gestor de memoria debe maximizar el número de procesos en memoria y minimizar el desperdicio inherente al reparto Poĺıtica de asignación: decidir qué direcciones de memoria se asignan para satisfacer una petición La propia gestión de memoria supone un gasto de memoria Para un mejor aprovechamiento de la memoria, casi todos los SS.OO. actuales usan paginación Para optimizar el rendimiento se usa memoria virtual

10 Mapas de memoria de los procesos Problema: los mapas de memoria de los procesos son muy grandes y no caben en memoria Inicialmente la memoria era muy cara los procesos se veían limitados por su tamaño Una solución fue la de los overlays: dividir el programa en una serie de fases que se ejecutan sucesivamente, pero estando residente en memoria sólo una fase. Cada fase, al terminar, carga la siguiente fase y le cede el control. Memoria virtual: permite proporcionar a un proceso, transparentemente, un mapa de memoria mayor que la memoria principal La disponibilidad de memorias mayores permite a los programadores crear aplicaciones con mayores necesidades de memoria sigue siendo necesario el uso de la memoria virtual

11 Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria Fases en la generación de un ejecutable Aplicación: conjunto de módulos de código que han de ser procesados para obtener el ejecutable: Compilación: genera el código máquina de cada módulo fuente, asignando direcciones a los símbolos definidos en el módulo y resolviendo las referencias a los mismos Montaje o enlace: genera un ejecutable agrupando todos los ficheros objeto y resolviendo las referencias entre módulos y a símbolos de bibliotecas Bibliotecas de objetos Colección de objetos relacionados, normalmente, entre sí Hay un conjunto de bibliotecas predefinidas que proporcionan servicios a las aplicaciones, como los correspondientes al S.O.

12 Bibliotecas estáticas Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria Las referencias a sus símbolos se resuelven en la fase de montaje o enlace Desventajas: El fichero ejecutable puede tener un tamaño considerable (código aplicación + código de las funciones externas) Todos los programas que usen una determinada función de biblioteca, tendrán una copia del código Gran desperdicio de memoria: en ejecuciones simultáneas de programas que usan las mismas funciones de biblioteca, habrá múltiples copias de las mismas en memoria Actualizar una biblioteca supone tener que volver a enlazar todos los programas que usan esa biblioteca (si queremos que usen las nuevas funciones)

13 Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria Bibliotecas dinámicas o de enlace dinámico El proceso de enlace se aplaza y se realiza en tiempo de ejecución del programa (enlace dinámico impĺıcito) En la fase del montaje, se anota el nombre de la biblioteca para cargarla y enlazarla al ejecutarse Se incluye un módulo de montaje dinámico que realizará la carga y montaje de la biblioteca en la primera referencia a ella en tiempo de ejecución En el ejecutable: Las referencias a símbolos de la biblioteca se corresponden con símbolos en el módulo de montaje dinámico 1 a referencia a uno de esos símbolos activación del módulo carga y montaje de la biblioteca También se resuelve la referencia a ese símbolo, para posteriores usos

14 Bibliotecas dinámicas Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria Ventajas: El tamaño de los ejecutables disminuye considerablemente Las rutinas de biblioteca únicamente en un archivo Varios procesos en ejecución comparten el código de la biblioteca Actualización inmediata Si se producen cambios en la interfaz, no se podrá usar la biblioteca. Posible solución: Mantener número de versión asociado a cada biblioteca En el montaje guardar el número de versión en el fichero ejecutable, para usarlo en el enlace durante la ejecución Cambio de interfaz nueva versión de la biblioteca

15 Bibliotecas dinámicas Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria Cómo compartir el código de una biblioteca dinámica entre distintos procesos? Solución 1: establecer un rango de direcciones predeterminado y específico para cada biblioteca dinámica. Todos los procesos incluirán ese rango en su mapa de memoria Poco flexible: limita el número de bibliotecas Es posible encontrar procesos con mapas de memoria grandes, pero con zonas sin utilizar Solución 2: reubicar las referencias presentes en el código de la biblioteca durante la carga de la misma, ajustándose a las direcciones que les han correspondido dentro del mapa de memoria del proceso La biblioteca se puede cargar en cualquier zona libre del mapa del proceso Impide poder compartir su código por estar adaptado a una zona de memoria

16 Bibliotecas dinámicas Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria Solución 3: código de biblioteca independiente de la posición (PIC, Position Independent Code), usando direccionamientos relativos a un registro, de manera que no se vea afectada mientras se ejecuta: La biblioteca puede residir en cualquier zona del mapa y además se comparte El inconveniente es que es un poco menos eficiente Al usar las bibliotecas dinámicas, el tiempo de ejecución del programa puede aumentar ligeramente El mecanismo es transparente al usuario Suele haber versiones estáticas y dinámicas de las bibliotecas: El montador por defecto selecciona las dinámicas Se pueden seleccionar las estáticas, pidiéndolo expĺıcitamente A veces es necesario generar ejecutables autocontenidos

17 Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria Montaje expĺıcito de bibliotecas dinámicas La aplicación no conoce durante el montaje qué bibliotecas necesitará Ejemplo: navegador de Internet que maneja ficheros de distintos formatos y usa funciones de varias bibliotecas para procesar cada uno de los formatos En tiempo de ejecución se decide qué biblioteca dinámica se necesita y se solicita su montaje y carga (enlace dinámico expĺıcito) Debe haber servicios ofrecidos por el sistema para realizar esta solicitud expĺıcita (dlopen, dlsym, dlclose, dlerror,...) El mecanismo de carga y montaje de la biblioteca dinámica deja de ser transparente a la aplicación Las bibliotecas tienen normalmente APIs comunes (p. ej. codecs, plugins, etc.)

18 Formato del ejecutable Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria En los entornos Unix, el formato más usado es el ELF (Executable and Linkable Format)

19 Formato del ejecutable Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria Cabecera: información de control para interpretar el contenido del ejecutable. Entre otras cosas contiene: Número mágico: identifica al ejecutable Dirección del punto de entrada del programa: primer valor del contador del programa Tabla para describir las secciones en el ejecutable Secciones: cada ejecutable tiene un conjunto de secciones de distinto contenido. Las tres más importantes: Código (texto): el código del programa Datos con valor inicial (DATA): valor inicial de todas las variables globales inicializadas en el programa Datos sin valor inicial (BSS): variables globales no inicializadas (esta sección aparece descrita, pero en el ejecutable no se almacena, ya que su contenido es irrelevante. Únicamente se indica su tamaño.)

20 Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria Mapa de memoria de un proceso Descripción del contenido del espacio de direcciones virtuales Está formado por distintas regiones o segmentos (zonas contiguas caracterizadas por la dirección de inicio dentro del mapa de memoria y su tamaño) La asociación de la región de un proceso con un objeto de memoria (sección del ejecutable, etc.) permite al proceso tener acceso a la información contenida en el objeto Al ejecutar un programa, se crean varias regiones dentro del mapa del proceso con la información del ejecutable: Cada sección del ejecutable un objeto de memoria Regiones iniciales del proceso secciones del ejecutable Los accesos a direcciones que no pertenecen a ninguna región producen violaciones de acceso

21 Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria Propiedades y características de las regiones Soporte de una región: objeto de memoria asociado a la región Soporte en fichero: el objeto está almacenado en un fichero o en parte del mismo Sin soporte (objeto anónimo): el objeto no tiene contenido inicial (por ejemplo, las regiones de datos sin inicializar) Tipo de uso compartido: Privada: sólo accesible por el proceso Compartida: puede ser compartida por varios procesos Protección (tipo de acceso permitido): Lectura Ejecución Escritura Tamaño fijo o variable: Con tamaño variable, se suele indicar si crece hacia direcciones mayores o menores

22 Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria Regiones de un mapa de memoria inicial Código (o texto): compartido, lectura y ejecución, tamaño fijo Datos con valor inicial: privado, lectura y escritura, tamaño fijo Datos sin valor inicial: privado, lectura y escritura, tamaño fijo Pila: privado, lectura y escritura, tamaño variable

23 Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria Regiones en un modelo de memoria dinámico Pueden añadirse o eliminarse regiones durante la ejecución del proceso Se pueden crear nuevas regiones: Heap: soporte para la memoria dinámica, reservada en tiempo de ejecución Ficheros proyectados: se crea una región asociada al fichero Memoria compartida: se crea una región asociada a la zona de memoria compartida Pilas para hilos: cada hilo necesita su pila, con las mismas características que la pila del proceso

24 Operaciones sobre regiones Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria Durante la vida de un proceso, su mapa de memoria va evolucionando, y con él las regiones que incluye Las operaciones que se pueden realizar sobre una región dentro del mapa de un proceso son: Crear una región: asociándola a un objeto de memoria Eliminar una región: liberando todos los recursos vinculados a ella Cambiar de tamaño una región: por petición expĺıcita del proceso (heap) o impĺıcita (pila) Duplicar una región del mapa de un proceso en el mapa de otro: crea una nueva región vinculada a un objeto de memoria que es copia del anterior (base del fork)

25 Ficheros proyectados en memoria Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria Es otra forma de acceder a un fichero (sin read, write, etc.) Consiste en hacer corresponder una zona del espacio de direcciones de un proceso con un fichero Funciones mmap/munmap: crean/eliminan la correspondencia Se accede al fichero como se accede a la mem. principal

26 Ficheros proyectados en memoria Generación de un ejecutable Bibliotecas Formato del ejecutable Mapa de memoria de un proceso Ficheros proyectados en memoria La técnica se adapta bien a la memoria virtual: En paginación: las páginas de una zona de memoria se corresponden con el fichero Fallo de página leer página del fichero Reemplazo de página escribir modificaciones en fichero En segmentación: un segmento se corresponde con el fichero Problemas de la proyección de ficheros en memoria: Se conoce el tamaño exacto de un fichero proyectado en memoria o su tamaño es múltiplo del tamaño de página? Qué pasa si el fichero a proyectar es mayor que el tamaño máximo de segmento o mayor que el tamaño máximo de la memoria virtual? Qué pasa si un proceso proyecta un fichero y otro proceso accede a él mediante operaciones ordinarias (read, write,... )?

27 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Presenta un equilibrio razonable para superar las desventajas de los esquemas de partición fija y variable (en sistemas sin memoria virtual) Los bloques de memoria disponibles son de tamaño 2 K, con L K U, donde: 2 L = tamaño de bloque más pequeño asignable 2 U = tamaño de bloque más grande asignable Inicialmente, la memoria disponible se trata como un bloque de tamaño máximo 2 U Mantiene en todo momento una lista de huecos (bloques no asignados) para cada tamaño 2 i

28 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Supongamos que se realiza una solicitud de tamaño S Si 2 U 1 < S 2 U se le asigna el bloque entero 2 U En caso contrario: Se divide el bloque en dos colegas de igual tamaño 2 U 1 Si 2 U 2 < S 2 U 1 se le asigna uno de los colegas 2 U 1 En caso contrario, uno de los colegas se divide por la mitad nuevamente, de tamaño 2 U 2 El proceso continúa hasta que el bloque más pequeño sea mayor o igual que S Cuando una pareja de colegas de la lista i pasa a estar libre, se les elimina de esa lista y se unen en un sólo bloque de la lista (i + 1)

29 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación 1 bloque de 1 megabyte Solicitud de 100K Solicitud de 240K Solicitud de 64K Solicitud de 256K Liberación de B Liberación de A Solicitud de 75K Liberación de C Liberación de E Liberación de D 1M A=128K 128K 256K 512K A=128K 128K B=256K 512K A=128K C=64K 64K B=256K 512K A=128K C=64K 64K B=256K D=256K 256K A=128K C=64K 64K 256K D=256K 256K 128K C=64K 64K 256K D=256K 256K E=128K C=64K 64K 256K D=256K 256K E=128K 128K 256K D=256K 256K 512K D=256K 256K 1M

30 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación 1M 512K 256K 128K 64K A=128K C=64K 64K 256K D=256K 256K

31 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Dada una solicitud de tamaño k, con 2 i 1 < k 2 i, para encontrar un hueco de tamaño 2 i : void conseguir_hueco(int i) { if (i == (U+1)) return ERROR; if (vacia(lista_i)) { conseguir_hueco(i+1); dividir_hueco_en_colegas; poner_colegas_en_lista_i; } coger_primer_hueco_de_la_lista_i; } Se usa en sistemas paralelos para asignar y liberar memoria en paralelo UNIX (y Linux) usa una forma modificada del sistema de colegas para la asignación de memoria en el núcleo

32 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Tablas de páginas invertidas En una arquitectura de 64 bits, las tablas de páginas pueden ser enormes: Con páginas de 4 KB tablas de 2 52 entradas!! Si páginas muy grandes demasiada fragmentación interna Si cada entrada 8 bytes (64 bits) 32 Petabytes para la tabla de páginas!! Tablas de páginas multinivel demasiado complejas por la gran cantidad de niveles necesarios Solución: tabla de páginas invertida Esta técnica se utiliza en los Power PC, en los AS/400 de IBM y en las arquitecturas Intel/AMD de 64 bits

33 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Tablas de páginas invertidas Características: Una entrada por cada marco de página de la memoria física Con direcciones virtuales de 64 bits, 4KB/página y 512 MB de RAM, sólo se necesitan entradas Cada entrada indica qué proceso y qué página virtual de dicho proceso están en el marco correspondiente Problema: la traducción de direcciones virtuales a físicas es mucho más difícil: Cada vez que un proceso n referencia a su página p, hay que buscar una entrada (n, p) en toda la tabla invertida para averiguar el marco Solución: TLB + tabla de dispersión

34 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Tablas de páginas invertidas

35 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Aspectos generales Algunos aspectos a tener en cuenta en los sistemas de paginación: Tamaño de página (depende en gran medida del HW) Poĺıticas de ubicación (sólo en sistemas NUMA) Poĺıticas de reemplazo (FIFO, LRU, reloj,... ) Poĺıticas de lectura y escritura de páginas Gestión del conjunto residente Compartición de páginas Gestión de la carga Otros aspectos (anclaje de páginas en memoria, gestión del espacio de intercambio, etc.) Aquí nos centraremos en los 5 últimos puntos

36 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Poĺıticas de lectura y escritura de páginas Lectura: Por demanda: sólo se lee una página cuando se produce un fallo de página (paginación por demanda) Por adelantado: en un fallo de página se leen varias páginas, incluida la que produjo el fallo (prepaginación o paginación anticipada). Útil con dispositivos de memoria secundaria como los discos magnéticos Escritura: Por demanda: cuando se expulsa una página modificada. Problema: el proceso que produce el fallo debe esperar a dos operaciones de E/S (la lectura y la escritura) Por adelantado: cada X segundos (demonio de paginación) Ventaja: escrituras por lotes y antes del reemplazo Problema: muchas escrituras pueden ser inútiles Solución: mejor sobre páginas liberadas (caché de páginas)

37 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Gestión del conjunto residente Cuál debe ser el tamaño del conjunto residente? El reemplazo debe ser local o global? Posibilidades: Asignación fija Asignación variable Reemplazo local El n o de marcos asignado a un proceso es fijo La página a reemplazar se elige de entre los marcos asignados al proceso El n o de marcos asignado a un proceso puede cambiar de un momento a otro para mantener su conjunto de trabajo La página a reemplazar se elige de entre las páginas asignadas al proceso Reemplazo global No es posible La página a reemplazar se elige de entre todos los marcos disponibles en la memoria principal; esto hace que cambie el tamaño del conjunto residente de los procesos

38 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Asignación variable y reemplazo local Funcionamiento: Cuando se carga un proceso en memoria, se le asigna cierto n o de marcos (un n o fijo, en función del tipo de aplicación, etc.) En los fallos de página del proceso, el reemplazo es local según un determinado algoritmo De vez en cuando, se vuelve a evaluar la asignación de marcos realizada para el proceso y se aumenta o disminuye para mejorar el rendimiento global Elementos clave: cómo determinar el tamaño del conjunto residente cuándo se deben producir los cambios Varias posibilidades: estrategia del conjunto de trabajo, algoritmo de frecuencia de fallos de página, WSclock, etc.

39 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Estrategia del conjunto de trabajo Conjunto de trabajo: conjunto de páginas que un proceso ha usado en las últimas N instrucciones o unidades de tiempo: Su tamaño es una función no decreciente de N (tamaño de la ventana) y depende del tiempo Funcionamiento: Llevar un control del conjunto de trabajo de cada proceso Eliminar periódicamente del conjunto residente de un proceso aquellas páginas que no pertenezcan a su conjunto de trabajo Un proceso sólo se puede ejecutar si su conjunto residente incluye a su conjunto de trabajo Problemas: El pasado no siempre predice el futuro Una medida real del conjunto de trabajo es impracticable El valor óptimo de N se desconoce

40 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Algoritmo de reemplazo del conjunto de trabajo Idea: se deben reemplazar las páginas de un proceso que no pertenezcan a su conjunto de trabajo Para cada página hay (al menos) dos elementos de información: el tiempo aproximado del último acceso el bit R Funcionamiento: Cada tic de reloj se limpia el bit R En un fallo de página, para cada página: Si R=1, se actualiza el tiempo del último acceso Si R=0 y edad > τ reemplazar (pero continuar el recorrido) Si R=0 y edad < τ recordar el tiempo más pequeño y seguir Si no éxito: la más antigua con R=0; sino cualquiera con R=1 Importante: se controla (de forma aproximada) cuál es el conjunto de trabajo de cada proceso

41 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Algoritmo de frecuencia de fallos de página (PFF) Es una aproximación a la estrategia del conjunto del trabajo Funcionamiento: en cada fallo de página para un proceso: Si el tiempo transcurrido desde el último fallo de página es menor que un umbral F añadir 1 página al conjunto residente del proceso En caso contrario, descartar todas las páginas con R = 0 (se podrían descartar sólo unas pocas) Poner a 0 el bit R de todas las páginas que queden en memoria (en el conjunto residente) Problema: no se comporta bien en las transiciones de una etapa a otra de un proceso El tamaño del conjunto residente crece más de lo debido y puede provocar las expulsión de páginas de otros procesos

42 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Compartición de páginas Compartir código: Por ejemplo, cuando varios usuarios ejecutan el mismo programa o se comparte la misma biblioteca Llevar control de páginas compartidas para saber qué hacer si un proceso termina o una página se reemplaza Compartir datos: Como mecanismo de comunicación entre procesos (shmget) Si las páginas se pueden modificar Mecanismo de copia en escritura: Páginas de datos se comparten en modo sólo lectura Si escritura fallo de protección S.O. hace copia de la página de datos para el que escribe, activa permiso de escritura y reinicia la instrucción Control de qué páginas están en modo copia en escritura Compartición de código y datos ampliamente utilizada en la creación de procesos con fork en Unix

43 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Gestión de la carga (o del grado de multiprogramación) Si los conjuntos de trabajo combinados de todos los procesos exceden la capacidad de la memoria, cabe esperar hiperpaginación: Los algoritmos del conjunto de trabajo y PFF incorporan impĺıcitamente el control de la carga Sólo se ejecutan los procesos cuyos conjuntos residentes quepan Otro método: criterio L=S el grado de multiprogramación debe ser aquel que haga que el tiempo entre fallos sea igual al tiempo medio necesario para procesar un fallo de página Para reducir el grado de multiprogramación se deben suspender algunos procesos. Qué procesos? Los de prioridad más baja, los que producen más fallos de página, el proceso que se activó hace más tiempo, etc.

44 Tablas de páginas invertidas Aspectos de diseño para los sistemas de paginación Otros aspectos Anclaje de marcos de memoria Cuando intervienen en una operación de E/S por DMA que no ha finalizado A tener en cuenta, sobre todo, en reemplazos globales Administración del espacio de intercambio Asignación estática por proceso, cuando éste se inicia Asignación dinámica (los procesos pueden crecer) El código se pagina desde el ejecutable?

45 Andrew Tanenbaum. Sistemas Operativos Modernos, 2 a edición, capítulo 4. Prentice Hall, 2003 William Stallings. Sistemas Operativos, 4 a edición, capítulo 8. Prentice Hall, 2001 Abraham Silberschatz y Peter B. Galvin. Sistemas Operativos, 5 a edición, capítulo 9. Addison Wesley Longman, 1999 Gary Nutt. Sistemas Operativos, 3 a edición, capítulo 12. Addison Wesley, 2004