Administración De La Memoria

3.1 Introducción al Almacenamiento Real

La organización y administración de la memoria principal memoria primaria o memoria real de un sistema ha sido y es uno de los factores más importantes en el diseño de los S. O. Los términos memoria y almacenamiento se consideran equivalentes. Los programas y datos deben estar en el almacenamiento principal para:

•Poderlos ejecutar

•Referenciarlos directamente.

Se considera almacenamiento secundario almacenamiento auxiliar al general-mente soportado en discos. Los hechos demuestran que generalmente los programas crecen en requerimientos de memoria tan rápido como las memorias.

3.2 Organización y Administración del Almacenamiento

3.2.1 Organización del Almacenamiento

Históricamente el almacenamiento principal se ha considerado como un recurso costoso, por lo cual su utilización debía optimizarse.

Jerarquía de Almacenamiento

Los programas y datos tienen que estar en la memoria principal para poder ejecutarse o ser referenciados. Los programas y datos que no son necesarios de inmediato pueden mantenerse en el almacenamiento secundario. El almacenamiento principal es más costoso y menor que el secundario pero de acceso más rápido. Los sistemas con varios niveles de almacenamiento requieren destinar recursos para administrar el movimiento de programas y datos entre niveles. Un nivel adicional es el caché o memoria de alta velocidad que posee las siguientes características:

Es más rápida y costosa quela memoria principal. Impone al sistema un nivel más detrás paso:

Los programas son traspasados de la memoria principal al caché antes de su ejecución.

Los programas en la memoria caché ejecutan mucho más rápido que en la memoria principal.

Al utilizar memoria caché se espera que:

La sobrecarga que supone el traspaso de programas de un nivel de memoria a otro sea mucho menor que la mejora en el rendimiento obtenida por la posibilidad de una ejecución mucho más rápida en la caché.

3.4 Estrategias de Administración del Almacenamiento

Están dirigidas a la obtención del mejor uso posible del recurso del almacenamiento principal. Se dividen en las siguientes

Categorías Estrategias de búsqueda:

Estrategias de búsqueda por demanda Estrategias de búsqueda anticipada.

Estrategias de colocación.

Estrategias de reposición. Las estrategias de búsqueda están relacionadas con el hecho de cuándo obtener el siguiente fragmento de programa o de datos para su inserción en la memoria principal. En la búsqueda por demanda el siguiente fragmento de programa o de datos se carga al almacenamiento principal cuando algún programa en ejecución lo referencia. Se considera que la búsqueda anticipada puede producir un mejor rendimiento del sistema. Las estrategias de colocación están relacionadas con la determinación del lugar de la memoria donde se colocará (cargará) un programa nuevo. Las estrategias de reposición están relacionadas con la determinación de qué fragmento de programa o de datos desplazar para dar lugar a los programas nuevos.

3.4.1 Asignación Contigua de Almacenamiento Versus No Contigua

En esta asignación cada programa ocupa un bloque contiguo y sencillo de localizaciones de almacenamiento, también en esta asignación un programa se divide en varios bloques o segmentos que pueden almacenarse en direcciones que no tienen que ser adyacentes y esto la hace que sea más compleja y más eficiente que la asignación contigua.

3.4.2. Asignación Contigua de almacenamiento de Un solo Usuario

Se consideran S.O. que ya poseen desarrollado el sistema de control de entrada y salida: IOC:input/output control system.

Protección de estos sistemas:

-El almacenamiento se divide en porciones que tiene el S.O., el programa del usuario y una porción sin usar.

Este programa podría destruir áreas del sistema operativo que:

-Podrían detener el sistema

-Producir salidas erróneas.

El S.O. debe estar protegido contra el proceso usuario, esta protección se instrumenta mediante un registro de limites incorporado a la CPU que contiene la dirección de la instrucción más alta utilizada por el S.O., y si se intenta ingresar, la instrucción es interceptada y el proceso finaliza.

Procesamiento de flujo único

Los sistemas se dedican a un trabajo durante más tiempo del que toma su ejecución y requieren de:

-Tiempo de instalación

-Tiempo de descarga

-Automatizar la trnsición del tiempo de trabajo a trabajo.

-Surgieron los procesamientos de lotes.

-Lee las instrucciones de lenguaje de control de trabajo.

-Facilita la preparación del trabajo siguiente.

-Emite instrucciones al operador del sistema.

-Automatiza funciones anteriormente manuales.

-Cuando finaliza un trabajo efectúa las operaciones de mantenimiento apropiadas para facilitar la transición del siguiente trabajo.

Multiprogramación de Partición fija.

Los sistemas de un solo usuario desperdician gran cantidad de recursos debido a que:

-Cuando ocurre una petición de e/s la cpu normalmente no puede continuar el proceso hasta que concluya la operación de e/s requerida.

-Cuando los periféricos de e/s frenan la ejecución de los procesos ya que comparativamente la CPU es varios órdenes de magnitud más rápida que los dispositivos de e/s.

Los sistemas de multiprogramación permiten que varios usuarios procesos compitan al mismo tiempo por los recursos del sistema:

Un trabajo en espera de e/s cederá la CPU a otro trabajo que esté listo para efectuar cómputos.

-Existe paralelismo entre el procesamiento y la e/s.

-Se incrementa la utilización de la CPU y la capacidad global de ejecución del sistema.

Es necesario que varios trabajos residan a la vez en la memoria principal.

3.5.1 Multiprogramación de partición Fija: Traducción y Carga Absolutas.

Las particiones del almacenamiento principal son de tamaño fijo, alojan un proceso cada una y la CPU se cambia más rápidamente entre los procesos creando la ilusión de simultaneidad.

3.5.1 Multiprogramación de partición fija: Traducción y carga re localizables

Los compiladores, ensambladores y cargadores de relocalización se usan para producir programas como su nombre lo dice re localizables que puedan ser ejecutados en cualquier partición disponible de tamaño suficiente para aceptarlos, son más complejos que los absolutos, mejoran la utilización del almacenamiento, confieren más flexibilidad en el armado de la carga de procesos.

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