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La memoria también es una parte importante de un sistema operativo y que, como los procesos y el procesador, es necesario administrarla.
En un sistema multiprogramado, la parte del “usuario” de la memoria se debe subdividir para después acomodar múltiples procesos. El sistema operativo es el ...

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UNIDAD III: ADMINISTRACIÓN DE MEMORIA

ENSAYO SISTEMAS OPERATIVOS

MARCELLA YAMILET ORTIZ GUILLÉN ISC LUNES 14 DICIEMBRE 2020

INTRODUCCIÓN La memoria también es una parte importante de un sistema operativo y que, como los procesos y el procesador, es necesario administrarla. En un sistema multiprogramado, la parte del “usuario” de la memoria se debe subdividir para después acomodar múltiples procesos. El sistema operativo es el que se encarga de la tarea de esta subdivisión, y a esa tarea es a la que se le denomina administración de la memoria. En resumen, administrar la memoria se refiere a las distintas operaciones y métodos que se encargan de obtener la máxima utilidad de la memoria, organizando los procesos que se ejecutan de manera que se aproveche de la mejor manera posible el espacio que está disponible.

POLÍTICA Y FILOSOFÍA El sistema operativo debe llevar a cabo una política de espacio de asignación de memoria, ya que es necesario determinar qué zonas libres se deberían utilizar, con el fin de lograr un buen aprovechamiento de la memoria y un algoritmo de decisión eficiente, es decir, obtener el mejor uso posible del recurso del almacenamiento principal. Es por eso por lo que se utilizan estrategias de administración de memoria, las cuales se dividen deben considerar algunas preguntas:     

¿Cuándo se consigue un nuevo programa para colocar en la memoria? ¿Se toma el programa cuando el sistema lo solicita específicamente o se intenta anticiparse a las peticiones? ¿Dónde se colocará el programa que se ejecutará a continuación? ¿Se prioriza el tiempo de carga o la optimización en el uso del almacenamiento? ¿Con qué criterio se desplazarán programas?

Una vez conocidas las preguntas a considerar ahora sí pasamos a lo que son las estrategias de administración, las cuales se dividen en: 1. Estrategias de búsqueda: También se les conoce como estrategias de obtención, pues están relacionadas con el hecho de determinar cuándo se debe obtener la siguiente parte o fragmento del programa o los datos que se van a transferir del almacenamiento secundario al principal. Estas estrategias se dividen en dos más.  Por demanda: El siguiente fragmento de programa o de datos se transfiere al almacenamiento principal cuando algún proceso hace referencia a él, o sea, hasta que el usuario solicita la información.  Por anticipado: Intenta determinar por adelantado a qué fragmentos hará referencia un proceso para traerlos al almacenamiento principal antes de ser explícitamente referenciados, o sea que, el SO intenta predecir los fragmentos que un proceso va a necesitar y a continuación precargarlos cuando hay espacio disponible.

2. Estrategias de colocación: Están relacionadas con la determinación del lugar de la memoria donde se colocará o cargará un programa nuevo.

3. Estrategias de reposición: Están relacionadas con la determinación de qué fragmento de programa o de datos se va a desplazar para dar lugar a los programas nuevos, lo que quiere decir que ocurrirá un reemplazo.

MEMORIA REAL También llamada memoria principal, es el espacio real que existe en donde son ejecutados los procesos y programas de una computadora. Por lo general esta memoria es de mayor costo que la memoria secundaria, pero el acceso a la información contenida en ella es más rápido. Los programas y datos deben estar en la memoria principal o real para poderlos ejecutar y referenciarlos directamente.

Características  Capacidad: Representa el volumen global de información en bits que la memoria puede almacenar.  Tiempo de acceso: Corresponde al intervalo de tiempo entre la solicitud de lectura/escritura y la disponibilidad de los datos.  Tiempo de ciclo: Representa el intervalo de tiempo mínimo entre dos accesos sucesivos.  Rendimiento: Define el volumen de información intercambiado por unidad de tiempo, expresado en bits por segundo.  No volatilidad: Caracteriza la capacidad de una memoria para almacenar datos cuando no recibe más electricidad.

ORGANIZACIÓN DE MEMORIA VIRTUAL La memoria o almacenamiento virtual significa la capacidad de direccionar un espacio de almacenamiento mucho mayor que el disponible en la memoria principal de determinado sistema de computación. Es una técnica para proporcionar la simulación de un espacio de memoria mayor que la memoria real de una máquina, y permite que los programas se hagan sin tener en cuenta el tamaño exacto de la memoria real.

Como ya se mencionó, en la memoria principal el sistema operativo intercambia programas o procesos enteros en particiones de memoria; por el contrario, en la memoria virtual, el sistema operativo maneja segmentos y páginas entre la memoria real y los dispositivos secundarios. Los métodos más comunes de implementación son mediante técnicas de paginación, técnicas de segmentación y una combinación de ambas técnicas, las cuales se describirán a continuación.  Paginación Es una técnica de manejo de memoria en la cual el espacio de memoria se divide en secciones físicas de igual tamaño, denominadas marcos de página. Cada proceso tiene su propia tabla de páginas, y cuando carga todas ellas en la memoria principal, se crea y carga una tabla de páginas en dicha memoria. Debido a que sólo algunas de las páginas de un proceso pueden estar en la memoria principal, se necesita un bit en cada entrada de la tabla para indicar si la página perteneciente está en la memoria principal o no.  Segmentación Permite al programador contemplar la memoria como si constara de varios espacios de direcciones o segmentos. Los segmentos pueden ser de distintos tamaños, incluso de forma dinámica. Las referencias a la memoria constan de una dirección de la forma.  Paginación-segmentación La idea de combinar estas técnicas se debe a que de esta forma se aprovechan los conceptos de división lógica de los programas (segmentos) con la granularidad de las páginas. De esta forma, un proceso estará repartido en la memoria real en pequeñas unidades (páginas) cuya liga son los segmentos.

ADMINISTRACIÓN DE MEMORIA VIRTUAL De las diversas organizaciones de memoria, únicamente las que realizan una asignación no contigua del almacenamiento permiten implantar una administración virtual de la memoria. Para cualquiera de las tres formas de organizar esta memoria virtual ya mencionadas habrá que determinar:  Estrategias de obtención: Determinan cuándo se debe transferir una página o un segmento del almacenamiento secundario al primario.  Estrategias de colocación: Determinan en qué lugar de la memoria principal se debe colocar una página o un segmento entrante. Los sistemas de paginación vuelven trivial la decisión de colocación, porque una página entrante se puede ubicar en cualquier marco de página disponible.  Estrategias de reemplazo: Sirven para decidir qué página o segmento se debe desplazar para dejar espacio a una página o segmento entrante cuando está completamente ocupada la memoria principal.

Las rutinas de administración de almacenamiento del sistema operativo deben decidir qué página de la memoria principal se debe desplazar para dejar espacio a una página entrante, es por ello por lo que se utilizan técnicas de reemplazo de páginas.  Principio de Optimalidad: Para obtener un rendimiento óptimo, la página que se debe reemplazar es aquella que tardará más tiempo en ser utilizada. Esta estrategia óptima de reemplazo se denomina OPT o MIN.  Reemplazo de Páginas aleatorio: Todas las páginas que se encuentran en el almacenamiento principal tienen la misma probabilidad de ser elegidas para el reemplazo. Esta estrategia podría seleccionar cualquier página para ser reemplazada, incluyendo la siguiente página la que se hará referencia. Las decisiones de reemplazo aleatorio de páginas se pueden tomar rápidamente y con un número significativo de marcos de página. Es un esquema que casi no se utiliza por su enfoque aleatorio de acertar o errar.  Reemplazo de páginas de primeras entradas-primeras salidas (PEPS): Cada página se registra en el instante que entró en el almacenamiento primario. Cuando se necesita reemplazar una página, se escoge la que ha permanecido en el almacenamiento durante el mayor tiempo.  Reemplazo de páginas de las menos recientemente utilizadas: Se selecciona para su reemplazo, a aquella página que no se ha sido utilizada durante mayor tiempo.  Reemplazo de páginas de la menos frecuentemente utilizada (LFU): La página por remplazar es aquella que ha sido utilizada menos frecuentemente o a la que se ha hecho referencia con menos frecuencia.

CONCLUSIÓN Conocer la manera en la que la memoria se administra es tan importante como lo fue la administración de los procesos y el procesador, al igual que todas las estrategias que existen para ello, pues tenemos que tener noción de qué tanta memoria disponible tiene nuestra máquina para poder ejecutar los procesos que requerimos, y además conocer la velocidad con la que se puede llevar a cabo. En resumen, la administración de la memoria es obtener la máxima utilidad de dicha memoria, organizando los procesos que se van a ejecutar de tal forma que se pueda aprovechar de la mejor manera posible el espacio que está disponible.

BIBLIOGRAFÍA: https://administraciondememoria-silis.es.tl/3-.-4-Administraci%F3n-de-memoria-virtual-.-.htm http://cidecame.uaeh.edu.mx/lcc/mapa/PROYECTO/libro26/estrategias_de_administracin_de_memoria.html https://sistemas.com/administracion-de-memoria.php

PDF: Sistemas Operativos Magister David Luis la Red Martínez Universidad Nacional del Nordeste U.N.N.E- Argentina...