IIC 2332 -- Sistemas Operativos
Apuntes 13
1er Semestre 1996

• Encuesta
• Nueva tarea
• Ayudantía

Asignación sencilla de la memoria

• Particiones fijas. Un esquema muy sencillo para asignar memoria a procesos es dividir la memoria en particiones de tamaños iguales.
  • ¿Qué pasa si un proceso es demasiado grande para una partición? Tenemos que usar overlays.
  • Fragmentación interna. Una partición puede ser mayor que lo que necesita un proceso. Se desgasta el espacio adicional.
  • El número de procesos activos es fijo.
  Podemos usar particiones fijas pero con tamaños varios (usado inicialamente en OS/360). Políticas para seleccionar una partición:
  • La minor que es bastante grande (procesos esperan en colas si la partición está usada). La fragmentación interna es mínima, pero se desgastan los recursos del sistema.
  • La minor disponible que es bastante grande. La fragmentación interna puede ser más grande.
• Particiones dinámicas. El sistema operativo mantiene una lista de los hoyos en memoria (inicialamente toda la memoria es un solo hoyo). Para cada proceso buscamos un hoyo bastante grande para contenerlo; lo que no necesita el proceso es un hoyo nuevo.

  ¿Cómo eligimos un hoyo?

  • First-fit. Usar el primer hoyo que encontramos que es bastante grande. Rápido, sencillo.
  • Best-fit. Usar el hoyo más pequeño que puede contener el proceso. Los hoyos de resto son pequeños.
  • Worst-fit. Usar el hoyo mayor en el sistema. El hoyo de resto es el mayor posible.
  First-fit y best-fit son los mejores en uso del almacenamiento.

  Ejemplo:

  • El sistema tiene 900K; asignamos 320, 230, y 290. Tenemos 60K más.
  • El proceso de 230K termina, y asignamos un proceso de 130K. Tenemos en total 160K libre.
  • Llega un proceso de 120K. ¿Qué pasa?
• Fragmentación externa. Existe bastante memoria libre para un proceso, pero no es contigua. Con first-fit de N blocks normalmente perdimos 0.5N blocks (¡un tercio!).

  Para eliminar los fragmentos podemos compactar la memoria. O sea, colocamos los procesos en una sección contigua de la memoria. En general la compactación es cara, y seleccionar una estrategia óptima es dificil (¶ hay muchas posibilidades para seleccionar los procesos que colocamos).

• Apoyo de hardware.
  • Tenemos que proteger el sistema operativo frente a los procesos de usuario, y los procesos de usuario entre ellos.
  • Usamos un registro de límite y un registro de relocalización.
  • Dirección lógica -> ¿menos que límite? -> sumar base -> dirección física

Paginación

• Los esquemas precedentes tienen el problema que los procesos ocupan memoria contigua. La fragmentación externa es un resultado de esta política.
• Se divide la memoria en trozos pequeños de tamaño fijo (frames). Se dividen los procesos en trozos de mismo tamaño (páginas). Tamaños típicos son de 512 bytes a 8K (Linux: 4K).
• ¿Qué pasa con la fragmentación? No hay la externa; la interna tiene un máximo de casi una página (¿pero cuánto esperamos?).
• La ventaja de la paginación es que las páginas no tienen que estar contiguas en memoria. Pero en este caso se necesita un método nuevo para convertir las direcciónes lógicas a direcciónes físicas.
• El S.O. mantiene una tabla de páginas para cada proceso, la que mapea las páginas a los frames. Se divide una dirección lógica en un número de página (un índice en la tabla) y un desplazamiento de página. La división es más fácil con tamaños de páginas que son una potencia de 2.
• El S.O. mantiene también una lista de frames libres.
• De la perspectiva del usuario, el espacio de direcciones es contiguo. La MMU hace la trasducción de direcciones.
• ¿Qué pasa con una llamada de sistema que tiene una dirección de usuario como argumento? El S.O. tiene que traducir la dirección.