Optimización de la Memoria en Sistemas Operativos

Gestión de Memoria

Una buena utilización de los recursos del sistema requiere de multiprogramación:

• Existen múltiples procesos
• Deben compartir la memoria

Se requiere de soporte especial de hardware:

• Lograr un buen rendimiento
• Mayor seguridad en el acceso a memoria

La Memoria es un arreglo de palabras o bytes, identificados por su dirección.

La ejecución de una instrucción de máquina requiere:

• Búsqueda de la instrucción (siempre)
• Búsqueda de operandos (no siempre)
• Almacenamiento de resultados (no siempre)

1. Principios

Organización

Forma en que se estructura el espacio del almacenamiento primario (RAM).

Administración

Las diferentes partes de un programa se van cargando a medida que se necesitan. Para la elección de una estrategia que permita el óptimo uso del recurso, existen las siguientes estrategias de administración:

• De Búsqueda o carga
• De Colocación
• De Reposición o sustitución

Jerarquía

Administración

De Búsqueda o carga

Necesidad de una porción de código o de datos en memoria primaria.

• Por demanda (Las porciones del programa se cargan cuando se necesitan o cuando se referencian)
• Anticipada (cuando se cargan por adelantado, es decir, existe espacio)

De Colocación

Determinación del lugar a ocupar por una nueva porción de código o de datos, si ocupa el espacio (hueco) de memoria más adecuado o bien el primero posible.

De Sustitución

Selección de una porción de código o de datos a reemplazar con el propósito de generar espacio. (definir la selección de la parte a reemplazar)

Jerarquía

Diferentes instancias de almacenamiento dependientes del tamaño del espacio y de la velocidad de acceso. Las tres instancias posibles de almacenamiento existente son:

• Memoria caché
• Memoria primaria
• Memoria secundaria

Las cuales, conforme a la velocidad de acceso y al costo, se encuentran descendentemente ordenadas y, conforme a la capacidad, ascendentemente ordenadas.

2. Monoprogramación

• Gestión cero
• Monitor residente

Gestión cero

Modalidad en la cual no existe gestión de memoria y cuyas características son:

• Control total de la memoria por parte del usuario
• Codificación de las operaciones de I/O
• Inexistencia de control de interrupciones por parte del SO
• Mínimo costo
• Útil en sistemas dedicados

Tiene limitante que no existen servicios.

Monitor residente

Consiste en la división de la memoria en dos áreas:

• Una para el usuario
• Otra para el monitor del SO. (núcleo)

Monitor residente

Protección:

Se requiere hardware especial, suministra una dirección límite (base del área de usuario).

No es óptimo si cambia el tamaño del monitor o núcleo.