JERARQUÍAS DE MEMORIAS. SISTEMAS MONO – PROGRAMADOS Y MULTI – PROGRAMADOS

JERARQUÍAS DE MEMORIAS. SISTEMAS MONO – PROGRAMADOS Y MULTI – PROGRAMADOS

Santiago Navarrete Guerrero

E-mail: dsnavarrete@udlanet.ec

RESUMEN: With this report we will be able to establish the concepts chords to the hierarchy of memory, we will analyze the results obtained in the previous investigation such that, characteristics, main functions, efforts. In addition analiaremos systems programd mono and multi programd.

PALABRAS CLAVE: Jerarquías, sistemas operativos, memorias.

1 JERARQUÍAS DE MEMORIAS, SISTEMAS MONOPROGRAMADOS Y MULTIPROGRAMADOS

2 OBJETIVOS

• Investigar sobre las jerarquías de memorias, sistemas mono programados y multi programados, para su estudio y complementación.
• Reforzar los conocimientos adquiridos en esta investigación, mediante el levantamiento de información, para la aplicación en la solución de problemas.

3 MARCO TEÓRICO

3.1 JERARQUÍAS DE MEMORIAS

La pregunta sobre cuanta debe ser su capacidad es algo que no tiene límite. Si se dispone de una determinada capacidad, probablemente se desarrollarán aplicaciones que la usarán. Para alcanzar un rendimiento máximo, la memoria debe ser capaz de mantener el ritmo del procesador. Es decir, según el procesador va ejecutando instrucciones, no debería haber pausas esperando que estén disponibles las instrucciones o los operandos. Se debe considerar. Como se podría esperar, hay un comportamiento entre las tres características fundamentales de la memoria: a saber, coste, capacidad y tiempo de acceso. En cualquier momento dado, se utilizan diversas tecnologías para implementar los sistemas de memoria. En todo este espectro de tecnologías, se cumplen las siguientes relaciones:

• Cuanto menor tiempo de acceso, mayor coste por bit.
• Cuanto mayor capacidad, menor coste por bit.
• Cuanto mayor capacidad, menor velocidad de acceso.

Queda claro el dilema al que se enfrenta el diseñador. A él le gustaría utilizar tecnologías

que proporcionen una memoria de gran capacidad, tanto porque se necesita esa capacidad como porque su coste por bit es bajo. Sin embargo, para cumplir con los requisitos de rendimiento, el diseñador necesita utilizar memorias de capacidad relativamente baja con tiempos de acceso

rápidos.

La solución a este dilema consiste en no basarse en un único componente de memoria o en una sola tecnología, sino emplear una jerarquía de memoria. En la figura 1 se muestra una jerarquía típica. Según se desciende en la jerarquía, ocurre lo siguiente:

1. Disminución del coste por bit.

1. Aumento de la capacidad.

1. Aumento del tiempo de acceso.

1. Disminución de la frecuencia de acceso a la memoria por parte del procesador.        [pic 1]

D

                  Figura 1. Jerarquía de memorias

Es posible organizar los datos a través de la jerarquía de manera que el porcentaje de accesos a cada nivel sucesivamente más bajo es considerablemente menor que el nivel inferior.

3.2 SISTEMAS MONO PROGRAMADOS

En los sistemas de mono programación solo existe un proceso de usuario, que disfruta de todos los recursos del ordenador. Esto va a simplificar notablemente la gestión de la memoria, ya que ésta solo debe ser compartida por los programas del sistema operativo, y por el único proceso de usuario existente. Esto se muestra en la figura 1.1.  Dependiendo de detalles de diseño, el sistema operativo ocupará la parte baja de la memoria RAM, como se muestra en la figura 1.2 o la parte alta de la memoria ROM como se muestra en la figura 1.3. El PC de IBM ubica parte del sistema operativo en RAM, y los gestores de dispositivos en ROM; a esta última parte se le llama BIOS, que se lo ilustra en la figura 1.3.

[pic 2]

Figura 1.1 Formas de organización de la memoria, con un sistema operativo y un proceso de usuario.

[pic 3]

Figura 1.2. Formas de organización de la memoria, con un sistema operativo y un proceso de usuario.

[pic 4]

Figura 1.3 Formas de organización de la memoria, con un sistema operativo y un proceso de usuario.

Si el usuario conoce la ubicación en la memoria del sistema operativo, entonces puede escribir programas en términos de direcciones absolutas de memoria. Una dirección absoluta de memoria es una dirección física (es decir, real) de la memoria.

Por lo común, los sistemas operativos monousuario de mono programación no tienen protección de la memoria. Por lo tanto, el único proceso que existe en la memoria, puede modificar posiciones de memoria pertenecientes al sistema operativo, esto provocaría errores al ejecutarse la zona modificada. La protección se puede realizar mediante un registro de límite integrado en la CPU.

 3.3 SISTEMAS MULTI PROGRAMADOS

En un sistema de multiprogramación la memoria debe ser compartida por varios procesos de cara a obtener una mayor utilización de los recursos del ordenador. Esto que provoca que la gestión de la memoria se complique sustancialmente. En primer lugar, hay que llevar un recuento de las zonas de memoria ocupadas por los procesos. Así, cuando un nuevo proceso entre en la memoria se le asignará una zona que estaba libre. Otro problema a resolver viene dado por el hecho de que en el momento de escribir un programa no se sabe en qué zona de memoria se ubicará, siendo posible que durante la vida de un proceso éste cambie varias veces de emplazamiento. Habrá que tener en cuenta, también, la protección de las zonas de memoria ocupadas por los procesos, máxime en sistemas multiusuario donde los procesos pueden pertenecer a distintos usuarios.

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