Administración de memoria

Transcripción

1 DC - FCEyN - UBA Sistemas Operativos, 1c-2012

2 Saber qué partes de la memoria están en uso y cuáles no

3 Saber qué partes de la memoria están en uso y cuáles no Asignar memoria a los procesos cuando la necesitan y liberarla cuando terminan

4 Saber qué partes de la memoria están en uso y cuáles no Asignar memoria a los procesos cuando la necesitan y liberarla cuando terminan Administrar los intercambios entre memoria principal y el disco cuando es necesario (aka: swapping)

5 Reubicación

6 Reubicación Protección

7 Reubicación Protección Fragmentación

8 Reubicación Protección Fragmentación Flexibilidad de permitir el acceso controlado de varios procesos a la misma zona de memoria principal, sin comprometer la protección básica (memoria compartida)

9 Reubicación Traducir las referencias a la memoria encontradas en el código del programa a las direcciones físicas reales que reflejan la posición actual del programa en la memoria principal.

10 Protección Proteger a los procesos contra interferencias de otros procesos (ya sea accidentales como intencionadas).

11 Fragmentación Debe manejar el espacio libre evitando la fragmentación.

12 Fragmentación Debe manejar el espacio libre evitando la fragmentación. La fragmentación puede ser: Interna Externa

13 La capacidad de direccionamiento está relacionada con la cantidad de memoria que puede direccionar un sistema, y está determinda por dos factores: La cantidad de bits que se tienen para direccionar El tamaño de la unidad de direccionamiento Ejemplo: Si el direccionamiento de un sistema está dado por 24 bits, y la unidad de direccionamiento es a byte, el CPU podrá especificar 2 24 = 16,777,216 direcciones de memoria distintas. O sea, podrá direccionar hasta 16MB de memoria.

14 La capacidad de direccionamiento está relacionada con la cantidad de memoria que puede direccionar un sistema, y está determinda por dos factores: La cantidad de bits que se tienen para direccionar El tamaño de la unidad de direccionamiento Ejemplo: Si el direccionamiento de un sistema está dado por 24 bits, y la unidad de direccionamiento es a byte, el CPU podrá especificar 2 24 = 16,777,216 direcciones de memoria distintas. O sea, podrá direccionar hasta 16MB de memoria. Y si la unidad de direccionamiento fuese a palabra (2 bytes)?

15 Y si la unidad de direccionamiento fuese a palabra (2 bytes)? Si el direccionamiento de un sistema está dado por 24 bits, y la unidad de direccionamiento es a palabra (2 bytes), el CPU podrá especificar 2 24 = 16,777,216 direcciones de memoria distintas (cada una correspondiente a una palabla de 2 bytes). O sea, podrá direccionar hasta 32MB de memoria. Claro que con menos resolución.

16 Simple contigua

17 Simple contigua Swapping

18 Simple contigua Swapping Particiones estáticas

19 Simple contigua Swapping Particiones estáticas Particiones dinámicas sin compactación

20 Simple contigua Swapping Particiones estáticas Particiones dinámicas sin compactación Particiones dinámicas con compactación

21 Simple contigua Swapping Particiones estáticas Particiones dinámicas sin compactación Particiones dinámicas con compactación Paginación

22 Simple contigua Swapping Particiones estáticas Particiones dinámicas sin compactación Particiones dinámicas con compactación Paginación Segmentación

23 Simple contigua Swapping Particiones estáticas Particiones dinámicas sin compactación Particiones dinámicas con compactación Paginación Segmentación Paginación por demanda

24 Simple contigua Swapping Particiones estáticas Particiones dinámicas sin compactación Particiones dinámicas con compactación Paginación Segmentación Paginación por demanda...

25 En aquellos casos en los cuales la memoria se divide en bloques...

26 En aquellos casos en los cuales la memoria se divide en bloques... Existen distintos algoritmos para elegir un bloque libre (si hay bloques libres) First fit Best fit Worst fit...

27 En aquellos casos en los cuales la memoria se divide en bloques... Existen distintos algoritmos para elegir un bloque libre (si hay bloques libres) First fit Best fit Worst fit... Y distintos algoritmos de remoción (si no hay bloques libres) FIFO Segunda oportunidad NRU...

28 Algoritmo de paginación

29 Preguntas?

30 Cuales de los siguientes manejadores de memoria producen fragmentación? De que tipo? Simple contigua Swapping Particiones estáticas Particiones dinámicas sin compactación Particiones dinámicas con compactación Paginación Segmentación Paginación por demanda

31 Se tiene un sistema con 32MB de RAM, que direcciona a byte y utiliza paginación, con páginas de 4KB. Cuantos bits son necesarios para direccionar toda la memoria? Cuantos bits se necesitan para direccionar las páginas? Y para el offset dentro de una página?

32 De los datos anteriores se desprende que hacen falta: = 8192 páginas 32MB 4KB = 32768KB 4KB

33 De los datos anteriores se desprende que hacen falta: = 8192 páginas 32MB 4KB = 32768KB 4KB Luego, para direccionar las 8192 páginas, hacen falta 13 bits.

34 De los datos anteriores se desprende que hacen falta: = 8192 páginas 32MB 4KB = 32768KB 4KB Luego, para direccionar las 8192 páginas, hacen falta 13 bits. Cada página cuenta con 4096 bytes, que se desean poder direccionar, por ende es necesario contar con 12 bits para direccionar el offset dentro de una página.

35 De los datos anteriores se desprende que hacen falta: = 8192 páginas 32MB 4KB = 32768KB 4KB Luego, para direccionar las 8192 páginas, hacen falta 13 bits. Cada página cuenta con 4096 bytes, que se desean poder direccionar, por ende es necesario contar con 12 bits para direccionar el offset dentro de una página. Entocnes, necesitamos de 25 bits para poder direccionar toda la memoria.

36 Se tiene un sistema con bytes de RAM, divididos en páginas de 4096 bytes, que implementa memoria virtual mediante paginación. El espacio de direcciones lógicas es de 64 páginas. Cuantos bits tiene una dirección lógica? Cuantos bits tiene una dirección física? Como se pasa de una dirección lógica a una dirección física?

37 Se tiene un sistema con bytes de RAM, divididos en páginas de 4096 bytes, que implementa memoria virtual mediante paginación. El espacio de direcciones lógicas es de 64 páginas. Cuantos bits tiene una dirección lógica?

38 Se tiene un sistema con bytes de RAM, divididos en páginas de 4096 bytes, que implementa memoria virtual mediante paginación. El espacio de direcciones lógicas es de 64 páginas. Cuantos bits tiene una dirección lógica? El sistema cuenta lógicamente con 64 páginas de 4096 bytes cada una. Luego, es necesario contar con 6 bits para direccionar la página y otros 12 bits para direccionar el offset dentro de la página. Por ende, una dirección lógica tiene 18 bits

39 Se tiene un sistema con bytes de RAM, divididos en páginas de 4096 bytes, que implementa memoria virtual mediante paginación. El espacio de direcciones lógicas es de 64 páginas. Cuantos bits tiene una dirección física?

40 Se tiene un sistema con bytes de RAM, divididos en páginas de 4096 bytes, que implementa memoria virtual mediante paginación. El espacio de direcciones lógicas es de 64 páginas. Cuantos bits tiene una dirección física? Contamos con bytes de memoria RAM divididos en páginas de 4096 bytes, lo cual nos deja 16 páginas físicas. Luego, necesitamos de 4 bits para direccionar la página más 12 bits para direccionar el offset dentro de la misma. O sea que una dirección física tiene 16 bits.

41 Se tiene un sistema con bytes de RAM, divididos en páginas de 4096 bytes, que implementa memoria virtual mediante paginación. El espacio de direcciones lógicas es de 64 páginas. Como se pasa de una dirección lógica a una dirección física?

42 Se tiene un sistema con bytes de RAM, divididos en páginas de 4096 bytes, que implementa memoria virtual mediante paginación. El espacio de direcciones lógicas es de 64 páginas. Como se pasa de una dirección lógica a una dirección física? Se acuerdan de la tabla de páginas del proceso?

43 Se tiene un sistema con bytes de RAM, divididos en páginas de 4096 bytes, que implementa memoria virtual mediante paginación. El espacio de direcciones lógicas es de 64 páginas. Como se pasa de una dirección lógica a una dirección física? Se acuerdan de la tabla de páginas del proceso? Que datos se guardan es dicha tabla?

44 Sea la siguiente secuencia de referencias a páginas: 1, 3, 2, 4, 6, 5, 7, 4, 8, 5, 8, 4, 4 Cuántos fallos de página se producirán, suponiendo que se tienen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 o 8 frames, con los siguientes algoritmos de reemplazo? LRU FIFO NOTA: Al comenzar los frames se encuentran vacíos, por lo que la primer referencia a una página siempre genera un fallo de página.

45 Sec. de referencias a pág.: Fallos de páginas: Secuencia de distancias:

46 LRU, con 1 frame Ref. pág.: Fallos pág.: P P P P P P P P P P P P Distancia:

47 LRU, con 2 frames Ref. pág.: Fallos pág.: P P P P P P P P P P P Distancia:

48 LRU, con 3 frames Ref. pág.: Fallos pág.: P P P P P P P P P P Distancia:

49 LRU, con 4 frames Ref. pág.: Fallos pág.: P P P P P P P P Distancia:

50 En este ejercicio en particular, se puede continuar reduciendo la cantidad fallos de página, si se aumenta la cantidad de frames?

51 Les queda a ustedes analizar que pasa si se usa FIFO.

52 Preguntas?