Gestión de Memoria en Sistemas Operativos: Técnicas y Algoritmos

El Buddy System: Asignación Eficiente de Memoria

El sistema de descomposición binaria, conocido como buddy system, asigna memoria a partir de un segmento de tamaño fijo compuesto por páginas físicamente contiguas. La asignación se realiza en unidades cuyo tamaño es una potencia de 2, redondeando las solicitudes al siguiente valor apropiado.

Ventajas:

• Rápida combinación de subsegmentos adyacentes para formar segmentos más grandes mediante la consolidación.

Desventajas:

• Posible fragmentación dentro de los segmentos asignados debido al redondeo.

Asignación de Franjas en la Memoria Kernel

La asignación de franjas es una estrategia para la gestión de memoria del kernel. Una franja consiste en una o más páginas físicamente contiguas, y una caché está compuesta por una o más franjas. Cada estructura de datos del kernel tiene su propia caché, que almacena objetos de esa estructura. El algoritmo de asignación de franjas utiliza estas cachés para almacenar objetos del kernel, asignando un número determinado de objetos al crear una caché, dependiendo del tamaño de la franja asociada.

Hiperpaginación y el Modelo del Working-Set

La hiperpaginación ocurre cuando un proceso dedica más tiempo a la paginación que a su propia ejecución. El modelo del conjunto de trabajo (working-set) se basa en la localidad de ejecución de los programas y utiliza un parámetro (A) para definir la ventana del conjunto de trabajo. Este modelo examina las últimas A referencias de páginas, manteniendo las páginas activas en el conjunto de trabajo y eliminando las que no se utilizan después de A unidades de tiempo.

Esta estrategia previene la hiperpaginación al tiempo que maximiza el grado de multiprogramación.

Algoritmos de Reemplazo de Páginas: Page-Buffering

Los sistemas suelen mantener un conjunto compartido de marcos libres. En un fallo de página, se selecciona un marco víctima y la página deseada se lee en un marco libre del conjunto antes de escribir la víctima en el disco. El marco de la víctima se añade al conjunto de marcos libres una vez descargada.

La modificación de este enfoque consiste en recordar qué página estaba almacenada en cada marco. Si el contenido no se modifica después de escribir el marco en el disco, la página antigua puede reutilizarse directamente del conjunto si es necesario y el marco no se ha reutilizado.