LA ADMON DE MEMORIA

La unidad de gestión de memoria o unidad de manejo de memoria

MMU, del inglés Memory Management Unit es un dispositivo de Hardware formado por un grupo de circuitos integrados, responsable del manejo de los accesos a la memoria por parte de la Unidad de Procesamiento Central (CPU).

Entre las funciones de este dispositivo se encuentran la traducción de las direcciones lógicas (o virtuales) a direcciones físicas (o reales), la protección de la memoria, el control de caché y, en arquitecturas de computadoras más simples (especialmente en sistemas de 8 bits), Bank switching.

Cuando la CPU intenta acceder a una dirección de memoria lógica, la MMU realiza una búsqueda en una memoria caché especial llamada Buffer de Traducción Adelantada (TLB, Translation Lookaside Buffer), que mantiene la parte de la tabla de páginas usada hace menos tiempo. En esta memoria se mantienen entradas de la tabla de páginas (llamadas PTE por sus siglas en inglés, Page Table Entry), donde se pueden rescatar las direcciones físicas correspondientes a algunas direcciones lógicas, de forma directa. Cuando la dirección requerida por la CPU se encuentra en el TLB, su traducción a dirección real o física es entregada, en lo que se conoce como 'acierto en el TLB' ('TLB hit'). En otro caso, cuando la dirección buscada no se encuentra en el TLB (fallo en el TLB), el procesador busca en la tabla de páginas del proceso utilizando el número de página como entrada a la misma. En la entrada de la tabla de páginas del proceso se encuentra un bit de presencia, que indica si la página buscada está en memoria principal. Si el bit de presencia está activado, se carga esta PTE en el TLB y se devuelve la dirección física. En caso contrario, se informa al sistema operativo de la situación, mediante un fallo de página. Es el sistema operativo el encargado de realizar los ajustes necesarios (esto es, cargar la página en memoria física) usando uno de los Algoritmos de reemplazo de páginas, para continuar con la ejecución desde la instrucción que causó el fallo.

Un beneficio fundamental de la MMU es la posibilidad de implementar protección de memoria, evitando que los programas accedan a porciones de memoria prohibidas. Por ejemplo se puede evitar que un programa acceda o modifique sectores de memoria de otros programas

Características

Los sistemas de gestión de memoria de sistemas operativos multitarea normalmente tratan con las siguientes tareas.

Reasignación

En los sistemas con memoria virtual, los programas en la memoria debe ser capaz de residir en diferentes partes de la memoria en diferentes momentos. Esto se debe a que cuando el programa se cambió de nuevo en la memoria después de ser intercambiado por un tiempo que no siempre se puede colocar en el mismo lugar. La unidad de gestión de memoria virtual también debe hacer frente a la concurrencia. gestión de memoria en el sistema operativo por lo tanto debe ser capaz de trasladar los programas en la memoria y manejar referencias de la memoria y las direcciones en el código del programa para que siempre apuntan a la ubicación correcta en la memoria.

Protección

Los procesos no deberían poder referenciar la memoria de otros procesos sin permiso, para evitarlo existe la protección de memoria, que evita que código malicioso o erróneo de un programa interfiera con la operación de otros programas en ejecución.

Memoria compartida

Aunque la memoria utilizada por diferentes procesos suele estar protegida, algunos procesos puede que sí tengan que compartir información y, para ello, han de acceder la misma sección de memoria. La memoria compartida es una de las técnicas más rápidas para posibilitar la comunicación entre procesos.

Organización lógica

Los programas a menudo están organizados en módulos, algunos de los cuales pueden ser compartidos por diferentes programas, algunos son de sólo-lectura y otros contienen datos que se pueden modificar. La gestión de memoria es responsable de manejar esta organización lógica, que se contrapone al espacio de direcciones físicas lineales. Una forma de lograrlo es mediante la segmentación de memoria.

Organización física

La memoria suele dividirse en un almacenamiento primario de alta velocidad y uno secundario de menor velocidad. La gestión de memoria del sistema operativo se ocupa de trasladar la información entre estos dos niveles de memoria.

Gestión de memoria en DOS

Además de la gestión estándar de memoria, la barrera de los 640 KB de MS-DOS y los sistemas compatibles dieron lugar al desarrollo de programas conocidos como gestores de memoria cuando las memorias principales de los PC comenzaron a ser mayores que 640 KB a finales de los años 1980 (véase memoria convencional). Estos desplazan porciones del sistema operativo fuera de su localización tradicional para incrementar la cantidad de memoria convencional o semiconvencional disponible para otras aplicaciones. El EMM386 es un ejemplo, el cual fue parte de la instalación estándar de las últimas versiones de

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