Gestión de Memoria y Vinculación Dinámica
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Questions and Answers

¿Cuál es la consecuencia de cambiar la posición de inicio de un proceso que utiliza código absoluto vinculado en el momento de la compilación?

  • No hay consecuencia, el código se adaptará automáticamente.
  • El proceso se interrumpirá automáticamente.
  • El código funcionará sin problemas.
  • Es necesario recompilar el código. (correct)

¿Qué tipo de código se genera cuando el compilador no sabe en qué parte de la memoria residirá un proceso?

  • Código optimizado
  • Código binario
  • Código absoluto
  • Código reubicable (correct)

Durante la ejecución de un proceso, ¿qué se requiere para que la vinculación se postergue hasta el momento de la ejecución?

  • Almacenamiento en disco
  • Hardware especial (correct)
  • Sistemas operativos antiguos
  • Compilación previa

¿Cuál es la principal ventaja de la carga dinámica en la gestión de la memoria?

<p>Reduce el uso de memoria manteniendo rutinas en disco. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre cuando un programa invoca una rutina que todavía no se ha cargado en la memoria?

<p>La rutina se carga automáticamente desde el disco. (D)</p> Signup and view all the answers

Qué método permite una gestión flexible de la memoria mediante la invocación de rutinas sólo cuando son necesarias?

<p>Carga dinámica (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una característica no necesaria para la vinculación durante la ejecución?

<p>Compilación previa de código (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué implica el término 'vinculación de instrucciones' en el contexto de la memoria?

<p>Transformar direcciones reubicables a absolutas. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una ventaja clave de la carga dinámica en comparación con la carga estática?

<p>Carga solo las rutinas que son realmente utilizadas. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede si una rutina requerida no está en memoria durante la ejecución de un programa con enlace dinámico?

<p>El programa carga la rutina en la memoria. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una desventaja del enlace estático mencionado en el contenido?

<p>Duplica el tamaño de cada programa al incluir bibliotecas. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se implementa el enlace dinámico para minimizar el uso de memoria?

<p>A través de fragmentos que verifican la presencia de rutinas en memoria. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué es un 'stub' en el contexto del enlace dinámico?

<p>Un código que facilita la carga de una rutina no presente. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la carga dinámica es cierta?

<p>Permite manejar eficientemente rutinas de error poco frecuentes. (A)</p> Signup and view all the answers

¿En qué consiste principalmente la carga dinámica?

<p>La implementación de un esquema que carga solo rutinas necesarias en tiempo de ejecución. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo afecta el soporte del sistema operativo a la carga dinámica?

<p>Facilita la existencia de rutinas de biblioteca que gestionan la carga dinámica. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué acción realiza el administrador de memoria cuando llega un proceso de alta prioridad?

<p>Intercambia el proceso de baja prioridad a disco. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué determina si un proceso puede ser transferido a una nueva posición de memoria?

<p>El método de vinculación de direcciones. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito del despatchador en el sistema mencionado?

<p>Verificar y traer procesos a la memoria cuando es necesario. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué riesgo puede haber en un sistema de intercambio como el mencionado?

<p>Una mayor utilización del almacenamiento auxiliar, lo que aumentaría la latencia. (B)</p> Signup and view all the answers

Si un proceso de usuario ocupa 100K, ¿cuánto tiempo tardará en transferirse a memoria desde el almacenamiento auxiliar si la tasa de transferencia es de un megabyte por segundo?

<p>108 milisegundos. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre cuando un proceso de alta prioridad termina su ejecución?

<p>El proceso de baja prioridad regresa a la memoria. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es uno de los requerimientos del almacenamiento auxiliar en el sistema de intercambio?

<p>Debe permitir acceso directo a todas las imágenes de procesos. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo afecta la latencia promedio al tiempo total de intercambio?

<p>La latencia promedio se suma al tiempo de transferencia. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es uno de los principales problemas del intercambio estándar en la gestión de memoria?

<p>Consume demasiado tiempo de ejecución. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cómo gestionan muchos sistemas operativos UNIX el intercambio cuando hay muchos procesos en ejecución?

<p>El intercambio se realiza solo si se alcanza un umbral de memoria. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué decisión toma el usuario en el sistema operativo Microsoft Windows 3.1 en relación al intercambio?

<p>Elige si un proceso debe ser intercambiado para dar cabida a otro. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el espacio de intercambio es correcta?

<p>Se asigna como un área independiente del disco. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué característica de MMU aprovechan los sistemas operativos Microsoft posteriores a Windows 3.1?

<p>Facilitan características avanzadas de gestión de memoria. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son las capacidades del sistema operativo IBM OS/2 en relación a la gestión de memoria?

<p>Emplea técnicas avanzadas en la misma CPU que los Intel 386. (D)</p> Signup and view all the answers

En sistemas que utilizan intercambio, ¿qué sucede cuando un proceso se intercambia a disco?

<p>Permanece inactivo hasta ser seleccionado nuevamente. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Por qué los primeros PC no implementaban métodos de gestión de memoria más sofisticados?

<p>No tenían hardware avanzado ni sistemas operativos apropiados. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del registro de reubicación en la asignación contigua de memoria?

<p>Contener el valor de la dirección física más pequeña. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se busca lograr al emplear un registro límite en la gestión de memoria?

<p>Proteger los datos de los procesos de usuario unos de otros. (A)</p> Signup and view all the answers

El registro de reubicación y el registro límite trabajan juntos para:

<p>Transformar direcciones lógicas para su uso correcto. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál sería una razón para colocar el sistema operativo en memoria baja?

<p>Facilitar la ubicación del vector de interrupciones. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué mecanismo se utiliza para variar dinámicamente el tamaño del sistema operativo?

<p>Registros de reubicación. (A)</p> Signup and view all the answers

En la asignación contigua, el proceso de selección de un proceso para su ejecución es realizado por:

<p>El planificador de CPU. (A)</p> Signup and view all the answers

Cuando un proceso de usuario está en ejecución, se cotejan las direcciones generadas por la CPU con:

<p>Los registros de reubicación y límite. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede si una dirección lógica generada por la CPU es mayor que el registro límite?

<p>Provoca un error de segmento. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con el espacio de memoria después de que un proceso termina y libera su memoria?

<p>Se coloca en el conjunto de huecos disponibles. (B)</p> Signup and view all the answers

En un sistema de planificación FCFS, cuándo se considera que un proceso libera su memoria?

<p>Al concluir su ejecución. (A)</p> Signup and view all the answers

Si un hueco de memoria es demasiado grande para un proceso, ¿qué acción se toma?

<p>Se divide el hueco en dos, asignando solo la parte necesaria al proceso. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del algoritmo de planificación en un sistema operativo?

<p>Decide el orden en que los procesos acceden a la CPU. (B)</p> Signup and view all the answers

Con la planificación por turno circular, ¿en qué instante se libera la memoria del proceso P₂?

<p>Al tiempo 14. (B)</p> Signup and view all the answers

Cuando un proceso es planificado para su ejecución, ¿qué se considera clave para su asignación de memoria?

<p>El tamaño del hueco disponible en la memoria. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué representa la cola de entrada en un sistema de gestión de memoria?

<p>Los procesos que están esperando por asignación de memoria. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Por qué un sistema operativo podría decidir saltarse procesos en la cola de entrada?

<p>Para buscar una mejor opción que satisfaga las necesidades de otros procesos. (D)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Vinculación de instrucciones y datos

Proceso de asignar direcciones de memoria a instrucciones y datos de un programa.

Vinculación en la compilación

Asignación de direcciones de memoria a instrucciones y datos durante la fase de compilación.

Vinculación en la carga

Asignación de ubicaciones de memoria a instrucciones y datos en tiempo de carga, cuando la posición exacta no es conocida en la compilación.

Vinculación en la ejecución

Asignación de direcciones de memoria a instrucciones y datos durante la ejecución del programa.

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Código absoluto

Código de programa con direcciones de memoria fijas y conocidas en tiempo de compilación.

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Código reubicable

Código de programa con direcciones de memoria relativas o simbólicas, permitiendo una asignación durante la carga o ejecución.

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Carga dinámica

Técnica que carga rutinas de programa solo cuando son invocadas, optimizando el uso de memoria.

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Aprovechamiento de memoria

Concepto de maximizar el uso del espacio de memoria, cargando solo lo necesario.

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Enlace dinámico

Técnica que pospone el enlace de las bibliotecas de subrutinas hasta la ejecución.

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Bibliotecas enlazadas dinámicamente

Bibliotecas de subrutinas que se cargan y enlazan en tiempo de ejecución.

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Enlace estático

Método tradicional de enlace, incluye bibliotecas en la imagen ejecutable.

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Stub (fragmento)

Pequeña sección de código que localiza o carga una rutina de biblioteca.

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Imagen ejecutable

Archivo binario que contiene el programa y las bibliotecas.

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Rutinas de error

Rutinas que manejan condiciones o errores no esperados.

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Carga en memoria

Proceso de cargar un programa o una rutina en la memoria principal del ordenador.

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Asignación contigua

Un método de asignación de memoria que asigna bloques contiguos de memoria a procesos.

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Partición de memoria

Dividir la memoria principal en secciones independientes para el sistema operativo y procesos de usuario.

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Ubicación del sistema operativo

El lugar en la memoria donde reside el sistema operativo, generalmente en la memoria baja debido a la ubicación del vector de interrupciones.

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Registro de reubicación

Un registro que contiene la dirección física de inicio de la memoria asignada a un proceso.

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Registro límite

Un registro que define el tamaño del espacio de memoria asignado a un proceso.

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Protección de memoria

Prevenir que un proceso acceda o modifique la memoria de otros procesos o del sistema operativo.

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¿Cómo funciona la protección de memoria?

Usando registros de reubicación y límite para convertir direcciones lógicas en físicas y evitar accesos fuera de límites.

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Flexibilidad del sistema operativo

La capacidad de cambiar dinámicamente el tamaño del sistema operativo según las necesidades.

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Intercambio de memoria

Técnica que mueve un proceso de la memoria principal al almacenamiento secundario (disco) para liberar espacio para otros procesos. Cuando se necesita, se trae de vuelta a la memoria.

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Roll out, roll in

Variante de intercambio donde el proceso de mayor prioridad 'expulsa' al de menor prioridad del disco, y viceversa.

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Vinculación de direcciones

Proceso de asignar direcciones físicas de memoria a instrucciones y datos de un programa.

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¿Cuándo se puede intercambiar un proceso a un espacio de memoria diferente?

Si la vinculación de direcciones se realiza durante la ejecución (no en la compilación o carga), ya que las direcciones físicas se calculan en tiempo real.

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Almacenamiento auxiliar

Disco rápido usado para almacenar copias de las imágenes de memoria de los procesos que están intercambiados. Debe ser lo suficientemente grande para todos los usuarios.

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Cola de procesos listos

Lista de procesos que están listos para ejecutarse, ya sea que estén en la memoria o en el almacenamiento auxiliar.

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Despachador

Componente que se encarga de cargar el proceso elegido de la cola de procesos listos a la memoria y transferir el control a él.

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¿Qué determina el tiempo de conmutación de contexto en un sistema de intercambio?

El tiempo de conmutación de contexto es más largo en sistemas de intercambio debido al tiempo requerido para mover procesos entre la memoria y el disco.

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Intercambio

Técnica de gestión de memoria que mueve procesos entre la memoria principal y el almacenamiento secundario (disco) cuando hay escasez de espacio en la memoria principal.

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¿Por qué el intercambio estándar es poco común?

Porque el intercambio estándar implica un movimiento considerable de datos entre memoria y disco, lo que ralentiza la ejecución de los procesos.

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Intercambio en UNIX

Una forma de intercambio en UNIX donde el intercambio está desactivado por defecto, pero se activa solo si hay mucha memoria ocupada por procesos activos.

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Intercambio modificado en Windows 3.1

Una versión limitada de intercambio en Windows 3.1 donde el usuario decide qué proceso intercambiar a disco cuando no hay suficiente memoria.

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Gestión de memoria en Windows NT

Windows NT utiliza una Unidad de Gestión de Memoria (MMU) para una gestión de memoria más sofisticada, eliminando la necesidad de técnicas de intercambio tradicionales.

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Hardware de gestión de memoria en Intel 386

Los procesadores Intel 386 tienen un hardware de gestión de memoria dedicado que permite a los sistemas operativos gestionar la memoria de manera más eficiente.

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Gestión de memoria de IBM OS/2

IBM OS/2 utiliza las capacidades de gestión de memoria de los procesadores Intel 386, ofreciendo un sistema operativo eficiente para los PC.

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Unidad de Gestión de Memoria (MMU)

Un componente de hardware que traduce las direcciones lógicas de la memoria utilizadas por los procesos en direcciones físicas de la memoria.

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Planificación FCFS

El algoritmo de planificación FCFS (First Come First Served) asigna recursos a los procesos en el orden en que llegan a la cola de entrada.

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¿Qué sucede cuando un proceso termina?

Cuando un proceso termina, libera la memoria que ocupaba, la cual puede ser reutilizada por otros procesos.

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Huecos de memoria

Espacios libres disponibles en la memoria que pueden utilizarse para alojar nuevos procesos.

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Algoritmo de planificación

Un algoritmo de planificación determina el orden en que los procesos en la cola de entrada se asignan a la memoria.

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Memoria fragmentada

La memoria se divide en varios bloques de tamaño variable, lo que dificulta la asignación de espacio a procesos grandes.

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Asignación de memoria

El proceso de asignar espacio de memoria a los procesos que se ejecutan.

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Cola de entrada

Una lista de procesos que esperan ser asignados a la memoria y procesados.

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Planificación de la CPU por turno circular

Cada proceso recibe un tiempo de CPU limitado (cuanto) y luego se mueve al final de la cola de entrada.

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Study Notes

Gestión de Memoria

  • Los procesos comparten la CPU para un mejor aprovechamiento y rapidez de respuesta del computador.
  • La administración de memoria implica estrategias desde la máquina desnuda hasta paginación y segmentación, con ventajas y desventajas según el diseño del hardware.
  • La memoria es crucial para el funcionamiento de los sistemas modernos, con cada palabra o byte teniendo su propia dirección.
  • La CPU lee las instrucciones desde la memoria según el valor del contador de programa. Estas instrucciones pueden cargar o guardar valores en ubicaciones específicas de memoria.

Vinculación de Direcciones

  • Los programas residen en discos como archivos ejecutables, y deben trasladarse a la memoria para ejecutarse.
  • La cola de entrada almacena los procesos que esperan ser cargados en memoria.
  • Un programa de usuario pasa por distintas etapas de compilación, enlace y carga antes de ejecución.
  • La vinculación de direcciones se puede realizar en diferentes etapas (compilación, carga o ejecución), necesitando soporte de hardware en algunos casos.

Carga Dinámica

  • La carga dinámica permite cargar rutinas sólo cuando se necesitan, optimizando el uso de memoria.
  • Las rutinas no usadas nunca se cargan, lo que es útil para código o rutinas de error poco frecuentes.
  • El sistema operativo ofrece rutinas de biblioteca para facilitar la carga dinámica.

Enlace Dinámico

  • El enlace dinámico pospone la conexión de las bibliotecas del sistema hasta la ejecución.
  • Usa fragmentos (stub) que indican cómo localizar y cargar la rutina de biblioteca en caso de no estar en memoria.
  • Permite una sola copia del código de la biblioteca usada por múltiples procesos, reduciendo el consumo de recursos.
  • El sistema operativo juega un papel clave para garantizar la compatibilidad entre diversas versiones del código de las bibliotecas.

Superposiciones (Overlays)

  • Superposiciones permite mantener en memoria sólo las instrucciones y datos necesarios en un momento dado.
  • Se sobrescriben secciones de código que ya no se necesitan por partes del código más necesarias.
  • Útil para programas mayores que la cantidad de memoria disponible.
  • Requiere algoritmos de reubicación y enlace especiales para funcionar correctamente.

Espacio de Direcciones Lógico y Físico

  • La dirección lógica es la que genera la CPU, mientras que la dirección física es la empleada por la unidad de memoria.
  • Las direcciones lógicas y físicas pueden ser idénticas o diferentes según las estrategias de vinculación utilizadas.
  • La MMU (unidad de gestión de memoria) se encarga de transformar las direcciones lógicas en físicas durante la ejecución.
  • Se utilizan registros de reubicación, sumando su valor a las direcciones lógicas para obtener las físicas.
  • El programa de usuario no tiene acceso a las direcciones físicas reales.

Intercambio

  • El intercambio temporal de procesos entre memoria principal y almacenamiento auxiliar puede ejecutar más procesos que los disponibles en la memoria.
  • El intercambio podría afectar el rendimiento si no se realiza eficazmente.
  • Útil en esquemas de planificación por prioridad (roll out, roll in) para priorizar procesos de usuario con altas prioridades.

Paginación

  • La memoria física se divide en marcos de tamaño fijo, y la memoria lógica en páginas de igual tamaño.
  • Las páginas de un proceso se cargan en marcos de memoria disponibles.
  • Evita la fragmentación externa, ya que se pueden asignar páginas a marcos disponibles.
  • Permite una mayor flexibilidad al dividir la memoria en marcos.

Paginación Multinivel

  • Divide la tabla de páginas en subtablas para manejar espacios de direcciones lógicos muy grandes.
  • Reduce el tamaño total de la tabla de páginas necesaria en memoria.
  • Optimiza el uso de la memoria, al reducir la cantidad total de memoria usada por las tablas de páginas de un mismo proceso.

Paginación por Demanda

  • Los procesos residen en almacenamiento secundario (generalmente disco).
  • Sólo se cargan las páginas necesarias en la memoria principal cuando se accede a ellas.
  • Reduce la cantidad de memoria física requerida y el tiempo de intercambio.
  • Reemplaza páginas en memoria principal cuando no hay marcos disponibles.
  • Gestiona fallos de página, trabando la ejecución del proceso hasta que la página faltante se carga en la memoria.

Reemplazo de Páginas

  • Es necesario reemplazar páginas de memoria principal para liberar marcos cuando no hay espacio disponible.
  • El algoritmo de reemplazo determina qué página se reemplaza.
  • FIFO, OPT, LRU y sus variantes, como segunda oportunidad, son diferentes algoritmos de reemplazo.
  • La calidad de los algoritmos de reemplazo se mide por el número de fallos de páginas.
  • La frecuencia de fallos es un factor importante en el rendimiento del sistema.

Algoritmos de Reemplazo de Páginas

  • FIFO (First-In, First-Out): Reemplaza la página que estuvo más tiempo en la memoria.
  • OPT (Óptimo): Reemplaza la página que no se usará durante más tiempo en el futuro.
  • LRU (Least Recently Used): Reemplaza la página que se usó menos recientemente.
  • Segunda Oportunidad: Una variante de FIFO que considera el bit de referencia.

Asignación de Marcos

  • Asignación equitativa: Cada proceso recibe la misma cantidad de marcos.
  • Asignación proporcional: Los marcos se asignan en proporción al tamaño o prioridad de cada proceso.

Hiperpaginación (Thrashing)

  • Es una situación donde la frecuencia de fallos de página es excesiva, consumiendo más tiempo en intercambio que en ejecución.
  • Esto afecta la eficiencia del sistema y reduce el rendimiento de la CPU.
  • Se produce cuando no se proporcionan suficientes marcos a los procesos para satisfacer sus necesidades.
  • La solución es reduciendo el grado de multiprogramación o mejorando la gestión de memoria.

Otras Consideraciones

  • Prepaginación: Cargar múltiples páginas en memoria con anticipación para reducir los fallos de página iniciales.
  • Tamaño de página: Un tamaño óptimo de página balancea el tamaño de la tabla de páginas y la frecuencia de E/S para optimizar el rendimiento del sistema.
  • Tabla de páginas invertida: Una tabla que usa la dirección física del marco como índice para localizar información de la página.

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Capítulo 8 Gestión de Memoria PDF

Description

Este cuestionario explora conceptos clave sobre la gestión de memoria y la vinculación dinámica en la programación. Se aborda cómo se alteran los procesos según diferentes métodos de vinculación y las implicaciones de cada uno. Ideal para aquellos que estudian programación avanzada y sistemas operativos.

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