6 Carga y ubicación de programas en memoria ... Paginac, Memoria Virtual/ISO6.pdfEn la memoria:...
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6 Carga y ubicaci ´ on de programas en memoria. Direccionamiento f´ ısico y virtual. Introducci´ on a los Sistemas Operativos, 2019-2020 Pablo Gonz´ alez Nalda Depto. de Lenguajes y Sistemas Inform´ aticos EU de Ingenier´ ıa de Vitoria-Gasteiz, UPV/EHU 11 de marzo de 2020
Transcript of 6 Carga y ubicación de programas en memoria ... Paginac, Memoria Virtual/ISO6.pdfEn la memoria:...
6 Carga y ubicacion de
programas en memoria.
Direccionamiento fısico y virtual.
Introduccion a los Sistemas Operativos,
2019-2020
Pablo Gonzalez Nalda
Depto. de Lenguajes y Sistemas InformaticosEU de Ingenierıa de Vitoria-Gasteiz,
UPV/EHU
11 de marzo de 2020
Contenidos
Gestion del
espacio y la
memoria
Sistemas
primitivos
Intercambio de
procesos
Enlace dinamico
Cargador
Paginacion y
segmentacion
Memoria virtual
¿Mas preguntas?
Contenidos de la presentacion
1 Gestion del espacio y la memoria
2 Sistemas primitivos
3 Intercambio de procesos
4 Enlace dinamico
5 Cargador
6 Paginacion y segmentacion
7 Memoria virtual
8 ¿Mas preguntas?
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Contenidos
Gestion del
espacio y la
memoria
Gestion del espacio
Gestion de memoria
Sistemas
primitivos
Intercambio de
procesos
Enlace dinamico
Cargador
Paginacion y
segmentacion
Memoria virtual
¿Mas preguntas?
1 Gestion del espacio y la memoria
2 Sistemas primitivos
3 Intercambio de procesos
4 Enlace dinamico
5 Cargador
6 Paginacion y segmentacion
7 Memoria virtual
8 ¿Mas preguntas?
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Intercambio de
procesos
Enlace dinamico
Cargador
Paginacion y
segmentacion
Memoria virtual
¿Mas preguntas?
Conceptos basicos de la gestion del espacio
Conceptos basicos de la gestion del espacio:
Recursos: se deben repartir recursos: memoria,
almacenamiento y uso de elementos (CPUs).
Ordenador multiprocesador: conjunto de procesadores con un
espacio de direccionamiento de memoria fısica:
SMP (Shared-memory Multi-Processor)
Unidad de direccionamiento: cantidad de memoria que senala
una direccion de memoria, normalmente un byte(B).
Particionado variable o fijo: los elementos que se asignan a
diferentes procesos o cuentas usuarias son de
tamano uniforme o no.
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Gestion del espacio
La gestion del espacio implica cantidad mınima de memoria
para asignar o liberar.
Parametros:
Objeto en particionado
particiones=de/peCapacidad de direccionamiento
E = 2b · d(E memoria total, b bytes y unidad de
direccionamiento de d bytes)
Eficiencia espacial
Efe = QM ;M ≤ E (ocupado entre disponible)
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Gestion del espacio
Parametros:
Fragmentacion interna
FRi = (A−Q)/A (A tamano de un objeto.)
Fr. interna media
FRi(P ) = p/2de/pe , e� p
Fragmentacion externa
FRi = (M −A)/M,M −A > E (M ocupado)
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Gestion del espacio
Mapas de bits:
Particionado fijo un bit por particion
Particionado variable un bit por unidad de direccionamiento
(¿por cada byte?)
Lista de huecos es necesaria en particionado variable para
representar el espacio libre.
Polıticas de asignacion de huecos:
First/next fit primer hueco, siguiente
Best fit el mas pequeno que quepa
Worst fit el mas grande libre
https://thumbsup2life.blogspot.com/2011/02/best-fit-first-fit-and-worst-fit-memory.html
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Memoria virtual
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Gestion de memoria
En la memoria: Sistema Operativo, librerıas compartidas de
carga dinamica, y programas.
Tareas del SO:
Carga y ubicacion
Gestion de mas de un programa en memoria
Carga bajo demanda de codigo compartido durante la
ejecucion: DLL
Programas que no caben completamente en memoria
Memoria compartida entre programas
Gestion de la memoria libre
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¿Mas preguntas?
Mecanismos para la gestion de memoria
Estudio incremental-historico.
Un programa en memoria o varios
Permanentes o no (en ejecucion se mueven fuera de RAM)
Contiguos o no (programa ordenado, consecutivo en RAM)
Enteros o no (partes del programa fuera de RAM)
Combinaciones:
Monitor residente Un programa permanente, contiguo y entero
Particionado Varios, permanentes, contiguos y enteros
Intercambio de procesos No permanentes
Paginacion y segmentacion No contiguos
Enlace dinamico y memoria virtual No contiguos y no enteros
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Memoria virtual
¿Mas preguntas?
Evaluacion del rendimiento de la gestion de
memoria
Temporal Perdida de eficiencia temporal en la
aplicacion de la polıtica, con o sin
hardware adicional
Espacial Eficiencia en el uso del espacio de
memoria (fragmentacion, compactacion)
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Memoria virtual
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1 Gestion del espacio y la memoria
2 Sistemas primitivos
3 Intercambio de procesos
4 Enlace dinamico
5 Cargador
6 Paginacion y segmentacion
7 Memoria virtual
8 ¿Mas preguntas?
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Sistemas primitivos
Monitor residente: un programa, como MS-DOS
registro barrera o similar
direccionamiento absoluto, ubicacion fija
Particionado: Registros que limitan cada programa
reubicacion en tiempo de carga, estatica o dinamica
particionado fijo (numero maximo de programas, fragm.
interna) o variable (fragm. externa, reubicacion dinamica
para compactar)
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¿Mas preguntas?
1 Gestion del espacio y la memoria
2 Sistemas primitivos
3 Intercambio de procesos
4 Enlace dinamico
5 Cargador
6 Paginacion y segmentacion
7 Memoria virtual
8 ¿Mas preguntas?
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Intercambio de
procesos
Enlace dinamico
Cargador
Paginacion y
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Memoria virtual
¿Mas preguntas?
Estados y cambio de contexto (avance del tema 7)
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Cargador
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¿Mas preguntas?
Estados y cambio de contexto (avance del tema 7)
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Intercambio de
procesos
Enlace dinamico
Cargador
Paginacion y
segmentacion
Memoria virtual
¿Mas preguntas?
Intercambio de procesos o swapping de procesos
Mover programas de RAM a almacenamiento durante el
tiempo de ejecucion para dejar espacio libre en RAM. Aplicable
a procesos que no estan en ejecucion (esperan E/S, eventos o
recurso de CPU).
En ingles: swapper, swap-in, swap-out
Bloqueado y preparado tanto dentro como fuera de memoria⇒planificacion a medio plazo
Criterios de planificacion
bloqueado o preparado
prioridad del proceso
tamano del programa, mas hueco pero mas movimiento
tiempo en memoria
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Solucion de problemas
Existe pendiente una operacion de DMA sobre un bufer
ubicado en la memoria de programa.
Si ese programa se elige para sacar de la RAM:
impedir swap-out del proceso con DMA pendientes
E/S sobre buferes del sistema (residentes)
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¿Mas preguntas?
1 Gestion del espacio y la memoria
2 Sistemas primitivos
3 Intercambio de procesos
4 Enlace dinamico
5 Cargador
6 Paginacion y segmentacion
7 Memoria virtual
8 ¿Mas preguntas?
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Enlace dinamico
Cargador
Paginacion y
segmentacion
Memoria virtual
¿Mas preguntas?
Librerıas de Enlace Dinamico, DLL / .so
Los metodos para tener programas mas grandes que la RAM
disponible: solapamientos (overlays), enlace dinamico (DLL o
.so (shared object)) y memoria virtual.
El mecanismo del enlace dinamico necesita una llamada al
sistema que cargue las rutinas y que gestione la memoria.
Beneficios actuales de las DLL (si se usa memoria virtual):
tamano en disco y en RAM: una repeticion de la rutina
solo se carga una vez para todos los programas, mayor
rapidez de carga
se cargan cuando se necesitan, los programas se inician
mas rapidamente
se actualizan mas facilmente los programas si se
actualizan la librerıas
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Intercambio de
procesos
Enlace dinamico
Cargador
Cargador
Ubicacion en tiempo de
carga
Inconvenientes de la
ubicacion estatica
Reubicacion dinamica
Paginacion y
segmentacion
Memoria virtual
¿Mas preguntas?
1 Gestion del espacio y la memoria
2 Sistemas primitivos
3 Intercambio de procesos
4 Enlace dinamico
5 Cargador
6 Paginacion y segmentacion
7 Memoria virtual
8 ¿Mas preguntas?
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Cargador
Cargador
Ubicacion en tiempo de
carga
Inconvenientes de la
ubicacion estatica
Reubicacion dinamica
Paginacion y
segmentacion
Memoria virtual
¿Mas preguntas?
Carga de un programa en Memoria. Cargador
Funciones del Cargador:
Lee el fichero ejecutable
Lo ubica en un espacio libre de la memoria:
1 Busca un espacio consecutivo libre en memoria
2 Copia el codigo del programa
3 Copia los datos Inicializados
4 Reserva espacio para la pila y las memoria dinamica
Comienza con la primera instruccion del programa:
1 Inicializa los registros de la CPU (PC, PSW, SP, . . . ).
El SO tiene que llevar contabilidad/gestion del uso de la
memoria:
Conocer el espacio libre
Zona de memoria que ocupa un programa
Debe liberar esa memoria cuando el programa termine
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Cargador
Cargador
Ubicacion en tiempo de
carga
Inconvenientes de la
ubicacion estatica
Reubicacion dinamica
Paginacion y
segmentacion
Memoria virtual
¿Mas preguntas?
Reubicacion en tiempo de carga
1 int Global1, x, Resul;main(){
4 Global1 = 35;x = 3;Resul = Global1 + x*x;
7 escribir(Resul);}void escribir(int R)
10 {printf("El resultado es %d\n", R);}
2000: Global1:2004: x:
3 2008: resul:PROC main2012: PUSH r30
6 2016: MOV r30,r312020: MOV r1, 352024: ST r1, 2000
9 2028: MOV r1, 32032: ST r1, 20042036: LD r2, 2000
12 2040: LD r3 ,20042044: MULT r4, r3,r32048: ADD r5, r2,r4
15 2052: ST r5, 20082056: PUSH r52060: CALL 2132
18 ...;;;;main
21 2128: RETPROC escribir2132: PUSH r30 ;; escribir
24 ...2252: RET
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Cargador
Cargador
Ubicacion en tiempo de
carga
Inconvenientes de la
ubicacion estatica
Reubicacion dinamica
Paginacion y
segmentacion
Memoria virtual
¿Mas preguntas?
Reubicacion en tiempo de carga
2000: Global1:2004: x:
3 2008: resul:PROC main2012: PUSH r30
6 2016: MOV r30,r312020: MOV r1, 352024: ST r1, 2000
9 2028: MOV r1, 32032: ST r1, 20042036: LD r2, 2000
12 2040: LD r3 ,20042044: MULT r4, r3,r32048: ADD r5, r2,r4
15 2052: ST r5, 20082056: PUSH r52060: CALL 2132
18 ...;;;;main
21 2128: RETPROC escribir2132: PUSH r30 ;; escribir
24 ...2252: RET
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Cargador
Ubicacion en tiempo de
carga
Inconvenientes de la
ubicacion estatica
Reubicacion dinamica
Paginacion y
segmentacion
Memoria virtual
¿Mas preguntas?
Inconvenientes de la ubicacion estatica
Inconvenientes de la ubicacion estatica:
1 Tiempo invertido en el proceso de reubicacion ralentiza la
fase de carga.
2 El programa una vez reubicado NO SE PUEDE MOVER.
Puede generar fragmentacion de la memoria.
Podrıamos solventar estos problemas si la reubicacion se
realizara en el momento de acceder a memoria, en cada
referencia.
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Cargador
Ubicacion en tiempo de
carga
Inconvenientes de la
ubicacion estatica
Reubicacion dinamica
Paginacion y
segmentacion
Memoria virtual
¿Mas preguntas?
Reubicacion dinamica
La reubicacion dinamica consiste en calcular en cada acceso a
memoria RAM la direccion que corresponde a una direccion
logica del programa.
El resultado es que cada programa gestiona todo su espacio de
direcciones y el hardware recoloca cada una de sus partes en la
RAM.
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Paginacion y
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¿Mas preguntas?
1 Gestion del espacio y la memoria
2 Sistemas primitivos
3 Intercambio de procesos
4 Enlace dinamico
5 Cargador
6 Paginacion y segmentacion
7 Memoria virtual
8 ¿Mas preguntas?
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Memoria virtual
¿Mas preguntas?
Paginacion y segmentacion
Paginacion y segmentacion: asignacion de memoria no
contigua, solo es necesario tener memoria libre.
Se dividen los programas en trozos, del mismo (paginas) o de
distinto tamano (segmentos).
Direccionamiento virtual: una direccion logica (@l) se traduce
en una @ fısica (@f) en tiempo de ejecucion, por lo que es una
reubicacion dinamica.
Los programas pueden usar el direccionamiento virtual para
compartir codigo o datos para ahorrar memoria y tiempo de
carga.
paginacion
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¿Mas preguntas?
Esquema: programas no contiguos en memoria
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¿Mas preguntas?
Esquema: paginacion, de paginas a marcos
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Memoria virtual
¿Mas preguntas?
Esquema de traduccion de pagina a marco
Paginacion lineal. Hay muchos mas esquemas en la Red: buscad
imagenes memory address translation30 / 63
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¿Mas preguntas?
Esquema de traduccion PAE
Physical Address Extension: 32-bit x86 processors are limited to 64 GB of RAM in Physical Address
Extension (PAE) mode (https://en.wikipedia.org/wiki/X86-64)
By: see https://en.wikipedia.org/wiki/File:X86_Paging_PAE_4K.svg
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Cargador
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Memoria virtual
¿Mas preguntas?
Soporte hardware
Hardware para traduccion de direcciones: MMU (unidad de
gestion de memoria en la CPU).
TLB (Translation Lookaside Buffer): cache de
traducciones para evitar un acceso a memoria para consultar la
tabla de paginas
Por cada pagina hay varios bits, de solo lectura y de no
ejecutable en cada entrada de la Tabla de Paginas de un
proceso.
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Memoria virtual
¿Mas preguntas?
Sistemas segmentados
Los segmentos son gestionados por el codigo del programa, no
es transparente al compilador/programadora.
tabla de
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¿Mas preguntas?
Sistemas segmentado-paginados
Los segmentos no estan contiguos y se dividen en paginas.
Virtual address space Physical address space
0x00000000
0x00010000
0x10000000
0x7���f
0x00000000
0x00���
page belonging to process
page not belonging to process
text
data
stack
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¿Mas preguntas?
Sistemas segmentado-paginados
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Memoria virtual
Rangos de asignacion
Sobrepaginacion
Working Set
Casos especiales
¿Mas preguntas?
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2 Sistemas primitivos
3 Intercambio de procesos
4 Enlace dinamico
5 Cargador
6 Paginacion y segmentacion
7 Memoria virtual
8 ¿Mas preguntas?
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Cargador
Paginacion y
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Memoria virtual
Rangos de asignacion
Sobrepaginacion
Working Set
Casos especiales
¿Mas preguntas?
Memoria virtual
La Memoria Virtual (MV) es un sistema de paginacion en el
que solo un subconjunto de las paginas estan en
memoria. El resto estan en almacenamiento: en un fichero o
una particion (swap) o en el fichero ejecutable.
Ventajas:
menor latencia, no hay que cargar el programa entero
para ejecutarse
se pueden ejecutar mas programas con menos memoria
por programa
total independencia de los programas con respecto al
hardware
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Rangos de asignacion
Sobrepaginacion
Working Set
Casos especiales
¿Mas preguntas?
Esquema de la memoria virtual
en los ejecutables las paginas del codigo y en swap los datos en
memoria del programa
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Rangos de asignacion
Sobrepaginacion
Working Set
Casos especiales
¿Mas preguntas?
Soporte hardware
Aparte del necesario para la paginacion, para la MV se
necesita:
bit de validez V: para cada pagina hay un bit en la tabla de
paginas que indica si la pagina esta en memoria o no.
interrupcion de fallo de pagina (FP): cuando se referenciaun byte de una pagina, la MMU consulta el bit de validez y
si es 0 ejecuta la rutina de atencion al FP para cargar la
pagina en memoria.
Opcionalmente, espacio en almacenamiento en disco.
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Rangos de asignacion
Sobrepaginacion
Working Set
Casos especiales
¿Mas preguntas?
Carga de programas
Carga de un programa:
El cargador inicia la tabla de paginas
carga ciertas paginas y marca el bit V a 1 para cada una
anota las posiciones en disco del resto de las paginas
(no cargadas) del ejecutable
Estrategias de carga:
carga por demanda, segun se van referenciando
prepaginacion de un cierto numero de paginas,
dependiendo de los recursos disponibles y del tamano del
programa
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Rangos de asignacion
Sobrepaginacion
Working Set
Casos especiales
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Procedimiento de acceso a RAM
Para cualquier acceso a memoria:
decodificar la @ logica y consultar la tabla de paginas
si la direccion fısica no es correcta, core dump
si no, si V es 1, acceso al marco indicado en la TP
si no, V es 0 por lo que hay fallo de pagina (FP)
para poder atenderla se revierte (rollback) la ejecucion de
las instrucciones de Lenguaje Maquina hasta un estado
consistente (procesadores segmentados o pipelined)
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Rangos de asignacion
Sobrepaginacion
Working Set
Casos especiales
¿Mas preguntas?
Rutina de atencion al FP
La rutina de atencion al fallo de pagina (FP) consiste en:
si hay marcos libres se carga la pagina
si no, el algoritmo de reemplazo elige una pagina vıctimaque quizas haya que escribir en disco
el proceso se bloquea hasta que termina la carga de
pagina por DMA, y pasa a ejecutarse otro proceso
al terminar la carga se actualiza la TP y el bit V, y el
proceso pasa a preparado
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Sobrepaginacion
Working Set
Casos especiales
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Rendimiento de la memoria virtual
tf es un acceso a disco, tm es un acceso a RAM y tv es un
acceso a memoria virtual
Consideremos tv = tm + p · (tf + tm)
Como tf >> tm simplificamos redondeando tv = tm + p · tf
Despejamos: p = ( tvtm− 1) · tmtf
Si queremos que la perdida de rendimiento sea de un 10 %, la
proporcion entre tv y tm debe ser 1,10
�eda: p < 0,1 · tmtf
Si el acceso a RAM es 105 veces mas rapido que a disco,
p < 106 que es una probabilidad muy baja de FP.
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Sobrepaginacion
Working Set
Casos especiales
¿Mas preguntas?
Rendimiento de la memoria virtual
Pero:
Sin FP, hay que cargar todo el ejecutable al principio
(equivalente a n FP)
localidad espacial⇒ muchos accesos a pocas paginas
antes de FP
el espacio de paginacion en disco ≈ tamano de RAM,
como mucho duplica
mientras se atiende el FP se ejecuta otro proceso
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Sobrepaginacion
Working Set
Casos especiales
¿Mas preguntas?
Polıticas de reemplazo de paginas
Algoritmos de reemplazo de paginasPage replacement algorithm
Criterios para la eleccion de pagina vıctima:
minimizar numero de fallos de pagina (FP), explotando la
localidad temporal de los programas
sencillez en procesamiento y hardware
Cada programa tiene su secuencia de referencias a memoria,
por lo que el salto de una secuencia a otra rompe la localidad
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Polıticas optima y FIFO
La optima es seleccionar la pagina que va a tardar mas tiempo
en ser referenciada. Implica conocer el comportamiento futuro
del programa.
La polıtica FIFO es elegir la pagina que lleva mas tiempo
cargada en memoria (aunque sea usada a menudo). Al no usar
localidad no produce buenos resultados. Ademas produce la
anomalıa de Belady, en la que con ciertas secuencias de
referencias se aumenta la tasa de fallos al aumentar el numero
de marcos (es decir, mas FP con mas memoria)
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Polıtica Usada menos recientemente (Least recentlyused, LRU)
LRU aprovecha la localidad temporal, al suponer que las
paginas que se acaban de usar es mas probable que se usen en
un futuro cercano.
La informacion sobre cada pagina hay que modificarla en cada
referencia, mientras que FIFO lo hace solo en la carga.
Es un algoritmo de pila, que no sufren la anomalıa de Belady.
Implementacion (muy costosa):
lista ordenada en funcion de la ultima referencia
contador global de referencias y un registro por marco
para almacenar el valor del contador en el momento del
acceso
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Aproximacion a LRU
En el momento del acceso a la pagina se activa su bit dereferencia R.
Cuando se produce la interrupcion del reloj, al final del
intervalo de tiempo entre ticks de reloj en la rutina de atencion
al reloj se actualiza el contador del marco con el valor del
contador de ticks y se pone su bit de referencia R a 0.
Con esta aproximacion se pierde precision al no ordenar las
paginas accedidas por ultima vez en el mismo tick.
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Segunda oportunidad y el algoritmo del reloj
Consisten ambas polıticas en la idea de que se usa FIFO pero se
elige la pagina mas antigua en memoria solo si su bit de
referencia esta a 0. Si esta activado, se pone a 0 y se coloca esa
pagina como recien cargada en memoria.
En el reloj, la FIFO se convierte en una lista circular en la que la
manecilla apunta a la pagina mas antigua. Si se ha
referenciado, pasa a apuntar la anterior.
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No usada recientemente, NRU
Se basa en los bits de referenciada R y de modificada M.
Recien cargada: R→ 0 y M→ 0
Lectura: R→ 1
Escritura: R→ 1 y M→ 1
Tick de reloj: R→ 0
Orden de eleccion: antes las no referenciadas
R M
0 0
0 1
1 0
1 1
En una misma categorıa se elige al azar.
Problema: justo despues del tick de reloj, todas las paginas
tienen la misma informacion, accedidas dentro del ultimo tick
o no.50 / 63
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No usada frecuentemente, NFU
Consiste en contar cuantas veces lleva referenciada, para elegir
la de la cuenta mas baja.
Al final del tick se incrementa el contador de cada marco si su
R esta activado.
No tiene en cuenta la localidad temporal. Paginas que se
usaron mucho se mantienen en memoria.
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Envejecimiento
Consiste en almacenar la lista de los ultimos bits de referencia,
metiendo al final del tick por la izquierda en el registro el bit R.
Se comparan numericamente los registros.
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Memoria virtual y multiprogramacion
Si el sistema es multiprogramado, las secuencias de referencias
se intercalan y la localidad temporal se rompe. Una pagina que
se ha referenciado recientemente no se va a usar pronto porque
se esta ejecutando otro programa.
Rango de asignacion
El rango de asignacion es el conjunto de paginas que se tienen
en cuenta al aplicar el algoritmo de reemplazo.
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Rangos de asignacion
Rangos de asignacion:
global: referencias de todos los programas en una secuencia
unica. Se desecharan mas probablemente las paginas
de procesos que no estan en ejecucion.
local: el algoritmo de reemplazo se aplica sobre las paginas
del proceso que ha sufrido el fallo de pagina.
Es necesario repartir, asignar (ai) los marcos (M) entre
los procesos (N) para alojar parte de todas las paginas
del proceso (si, siendo S =∑
si todas las paginas
necesarias):
igual numero de paginas por proceso ai = M/Nigual proporcional al uso de memoria ai = si
S ·M
Solucion intermedia: definir maximos y mınimos.
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Sobrepaginacion
Thrashing o sobrepaginacion
Lımite de numero de programas ejecutandose concurrente o
simultaneamente en el ordenador: uno por marco de memoria
Sin llegar a este lımite, si se tienen muchos programas, hay
pocas paginas por programa cargadas en memoria⇒
Probabilidad muy alta de producirse un fallo de pagina⇒ FP
⇒ el proceso se bloquea⇒ cambia la localidad⇒ otro FP⇒cırculo vicioso, realimentacion positiva⇒
todos los procesos acaban bloqueandose por FP⇒ CPU con
uso bajo⇒ pueden entrar a ejecucion mas procesos⇒ menos
memoria por proceso⇒ mas FP
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Conjunto de trabajo o working set
Working Set
El conjunto de trabajo o working set (WS), es el subconjunto de
paginas de un programa que va a recibir casi todas las
referencias que genere el programa en un futuro cercano.
Por tanto, si se mantiene el WS en memoria, va a haber pocos
fallos de pagina. Por logica, el rango de asignacion es local, la
pagina vıctima se elige de entre las del programa.
Se limita el grado de multiprogramacion maximo al que
permite tener todos los WS en memoria:
N∑i=1
tam(WSi) ≤M
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Calculo del Working Set
De la definicion de WS deducimos que hay que hacer una traza
de las ultimas referencias de un proceso en un tiempo ∆ o
ventana de tamano ∆.
El caso mas simple es que la ventana este compuesta de las
paginas con el bit de referencia activado en el ultimo tick de
reloj. Si se aplica envejecimiento se puede mejorar la busqueda
del WS.
Con la carga de paginas por demanda podrıa haber demasiados
fallos de pagina y llegar a la sobrepaginacion. Se soluciona con
la prepaginacion si no se llega a un numero de paginas del
proceso en memoria (buscar la carga del WS entero).
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Fijacion de paginas en memoria
Es necesario hacer una pagina fija en memoria (no se puede
elegir como vıctima) mediante un bit de fijacion si:
se espera una operacion de DMA sobre un bufer que es
parte de esa pagina
esa pagina acaba de cargarse por FP y su proceso todavıa
no la ha usado
En el primer caso tambien se soluciona usando buferes de E/S
que gestione el sistema operativo, como en el intercambio de
procesos.
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Paginas iniciadas a cero
Grandes zonas de datos que ocupan mas de una pagina no se
incluyen en crudo en el ejecutable.
El cargador marca estas paginas como invalidas y paginas
iniciadas a cero, con un bit especıfico.
Al usarla, la rutina de atencion al FP inicia una pagina llena de
ceros.
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Copy-on-write
Inmediatamente despues de un fork todas las paginas se
comparten por padre e hijo y se marcan con un bit
denominado bit Copy-on-write (copia cuando se escriba). Las
tablas de paginas apuntan a las mismas paginas de codigo
hasta que un proceso sufre un exec.
En el momento de referenciar para escritura una pagina con el
bit activado se duplica la pagina para que cada programa
mantenga sus datos propios, dejando de compartir.
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1 Gestion del espacio y la memoria
2 Sistemas primitivos
3 Intercambio de procesos
4 Enlace dinamico
5 Cargador
6 Paginacion y segmentacion
7 Memoria virtual
8 ¿Mas preguntas?
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6 Carga y ubicacion de
programas en memoria.
Direccionamiento fısico y virtual.
Introduccion a los Sistemas Operativos,
2019-2020
Pablo Gonzalez Nalda
Depto. de Lenguajes y Sistemas InformaticosEU de Ingenierıa de Vitoria-Gasteiz,
UPV/EHU
11 de marzo de 2020
