Administracion De La Memoria

Administración de la Memoria

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” o “almacenamiento auxiliar” al generalmente soportado en discos.

Los hechos demuestran que generalmente los programas crecen en requerimientos de memoria tan rápido como las memorias:

• “Ley de Parkinson parafraseada”: Los programas se desarrollan para ocupar toda la memoria disponible para ellos.

La parte del S. O. que administra la memoria se llama “administrador de la memoria”:

• Lleva un registro de las partes de memoria que se están utilizando y de aquellas que no.

• Asigna espacio en memoria a los procesos cuando estos la necesitan.

• Libera espacio de memoria asignada a procesos que han terminado.

Organización y Administración del Almacenamiento

Organización del Almacenamiento

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

Por organización del almacenamiento se entiende la manera de considerar este almacenamiento:

• ¿ se coloca un solo programa de usuario o varios ?.

• Si se encuentran varios programas de usuario:

o ¿ se concede a cada uno la misma cantidad de espacio o se divide el almacenamiento en porciones o “particiones” de diferente tamaño ?.

o ¿ se utilizará un esquema rígido de número y tamaño de particiones o un esquema dinámico y adaptable ?.

o ¿ se requerirá que los trabajos de los usuarios sean diseñados para funcionar en una partición específica o se permitirá que se ejecuten en cualquiera donde quepan ?.

o ¿ se requerirá o no que cada trabajo sea colocado en un bloque contiguo de memoria ?.

Administración del Almacenamiento

Independientemente del esquema de organización hay que decidir las estrategias que se utilizarán para optimizar el rendimiento.

Las “estrategias de administración” deben considerar:

• ¿ cuándo se consigue un nuevo programa para colocar en la memoria ?:

o ¿ cuando el sistema lo pide específicamente o se intenta anticiparse a las peticiones ?.

• ¿ dónde se colocará el programa que se ejecutará a continuación ?:

o ¿ se prioriza el tiempo de carga o la optimización en el uso del almacenamiento ?.

• ¿ con qué criterio se desplazarán programas ?.

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 (ver Figura 3.1 ).

Un nivel adicional es el “caché” o memoria de alta velocidad, que posee las siguientes características:

• Es más rápida y costosa que la memoria principal.

• Impone al sistema un nivel más de traspaso:

o 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:

o 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.

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:

o Estrategias de búsqueda por demanda.

o 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.

Asignación Contigua de Almacenamiento Versus No Contigua

En la “asignación contigua” cada programa ocupa un bloque contiguo y sencillo de localizaciones de almacenamiento.

En la “asignación no contigua” un programa se divide en varios bloques o “segmentos” que pueden almacenarse en direcciones que no tienen que ser necesariamente adyacentes, por lo que es más compleja pero más eficiente que la asignación continua.

Asignación Contigua de Almacenamiento de Un Solo Usuario

Se consideran S. O. que ya poseen desarrollado el “sistema de control de entrada / salida”: IOCS: input / output control system (ver Figura 3.2 ).

El tamaño de los programas está limitado por la cantidad de memoria principal, pero se puede superar este límite con técnicas de “recubrimientos”, con las siguientes características (ver Figura 3.3 ):

• Si una sección particular del programa ya no es necesaria, se carga otra sección desde el almacenamiento secundario ocupando las áreas de memoria liberadas por la sección que ya no se necesita.

• La administración manual por programa del recubrimiento es complicada y dificulta el desarrollo y el mantenimiento.

Protección en los sistemas de un solo usuario

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