Questions and Answers
¿Qué característica define a la política de planificación no expulsora?
¿Cuál de los siguientes sistemas suele utilizar una política de planificación no expulsora?
El algoritmo FCFS (Primero en llegar, primero en ser atendido) presenta el problema conocido como:
¿Cuál de los siguientes algoritmos es un ejemplo de planificación expulsora?
Signup and view all the answers
En el algoritmo de planificación por prioridades, ¿qué determina la ejecución de los procesos?
Signup and view all the answers
Una desventaja significativa de FCFS es que puede resultar en:
Signup and view all the answers
Los sistemas multiusuario generalmente utilizan algoritmos de planificación:
Signup and view all the answers
La planificación no expulsora es más adecuada para entornos:
Signup and view all the answers
¿Cuál es la principal ventaja del envejecimiento en la planificación de procesos?
Signup and view all the answers
En la planificación por prioridades expulsora, ¿qué ocurre cuando un proceso de alta prioridad llega?
Signup and view all the answers
¿Cuál es una desventaja de la planificación por prioridades no expulsora?
Signup and view all the answers
Una característica de la planificación por prioridades no expulsora es que:
Signup and view all the answers
¿Qué tipo de planificación tiende a ser más simple y con menor sobrecarga de cambio de contexto?
Signup and view all the answers
El costo asociado a la planificación por prioridades expulsora se refiere principalmente a:
Signup and view all the answers
¿Cuál es una característica clave de la planificación por prioridades dinámicas?
Signup and view all the answers
Cuando un proceso con baja prioridad está en ejecución, y llega uno con alta prioridad en la planificación no expulsora, ¿qué sucede?
Signup and view all the answers
¿Cuál es la función principal del planificador en un sistema operativo?
Signup and view all the answers
Cuando un proceso pasa del estado de ejecución al estado bloqueado, ¿cuál es una causa común?
Signup and view all the answers
¿Qué implica que un proceso esté en estado de listo?
Signup and view all the answers
¿Cuál de las siguientes situaciones causa que un proceso ceda la posesión de la CPU?
Signup and view all the answers
Cuando un proceso en estado bloqueado recibe el evento por el que estaba esperando, ¿a qué estado pasa?
Signup and view all the answers
¿Qué ocurre cuando se produce una interrupción generada por el reloj del sistema?
Signup and view all the answers
¿Cuál es el papel del BCP en la gestión de procesos?
Signup and view all the answers
En un sistema de tiempo compartido, ¿qué sucede cuando un proceso alcanza el final de su porción de tiempo?
Signup and view all the answers
¿Cuál es la principal ventaja de los hilos en un programa?
Signup and view all the answers
En un sistema monohilo, ¿qué componente representa a un proceso?
Signup and view all the answers
¿Qué permite la tecnología Hyper-Threading en un procesador?
Signup and view all the answers
¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los hilos lógicos es falsa?
Signup and view all the answers
¿Qué característica distingue a los procesos multihilo de los monohilo?
Signup and view all the answers
Una funcionalidad de los hilos es realizar tareas en segundo plano, lo que permite:
Signup and view all the answers
¿Qué implica la programación paralela en sistemas con múltiples núcleos?
Signup and view all the answers
En un entorno de procesos multihilo, ¿qué sucede con el PCB?
Signup and view all the answers
¿Cuál es el principal objetivo del algoritmo Round Robin en la gestión de procesos?
Signup and view all the answers
¿Qué puede suceder si el quantum asignado en el algoritmo Round Robin es demasiado corto?
Signup and view all the answers
¿Cómo se comporta el algoritmo Round Robin cuando el quantum es excesivamente largo?
Signup and view all the answers
¿Cuál es una política común en la planificación de múltiples colas?
Signup and view all the answers
En un sistema de múltiples colas, ¿cómo se clasifican los procesos?
Signup and view all the answers
¿Qué sucede con un proceso que no se ejecuta completamente en un nivel de cola en MLFQ?
Signup and view all the answers
¿Cuál es un beneficio de utilizar el algoritmo Round Robin en entornos de multiprocesamiento?
Signup and view all the answers
¿Qué aspecto debe considerarse al establecer un quantum en el algoritmo Round Robin?
Signup and view all the answers
Una tarea es una unidad de trabajo más grande dentro de un programa en ejecución.
Signup and view all the answers
Los hilos permiten que un programa realice múltiples tareas de manera concurrente.
Signup and view all the answers
Un programa en ejecución está compuesto solo por tareas individuales y no incluye datos.
Signup and view all the answers
Los hilos comparten el mismo espacio de memoria y recursos dentro de un proceso.
Signup and view all the answers
Un hilo es una unidad más grande de ejecución que un proceso.
Signup and view all the answers
El uso de hilos puede mejorar la capacidad de respuesta de un programa.
Signup and view all the answers
La multitarea concurrente solo es posible en sistemas operativos antiguos.
Signup and view all the answers
Las tareas en un programa en ejecución pueden incluir operar sobre imágenes y guardar resultados.
Signup and view all the answers
Los procesos con prioridades más altas tienen preferencia para obtener tiempo de CPU sobre los procesos con prioridades más bajas.
Signup and view all the answers
En la planificación por prioridades dinámicas, las prioridades de los procesos son fijas durante su tiempo de ejecución.
Signup and view all the answers
El envejecimiento es una técnica utilizada para aumentar la prioridad de los procesos que han estado esperando mucho tiempo.
Signup and view all the answers
Los procesos con prioridad alta siempre evitan que los procesos de prioridad más baja obtengan tiempo de CPU debido a ilusiones programáticas.
Signup and view all the answers
La planificación por prioridades no expulsora permite que un proceso de baja prioridad interrumpa a un proceso de alta prioridad.
Signup and view all the answers
El objetivo principal de la política de prioridad basada en la edad es evitar la inanición y mejorar la justicia en la estimación de la CPU.
Signup and view all the answers
La planificación por prioridades estáticas permite que los procesos cambien de prioridad durante su ejecución.
Signup and view all the answers
Un proceso puede tener prioridad baja y aún así obtener tiempo de CPU más pronto que un proceso con prioridad alta si el primero ha estado esperando mucho tiempo.
Signup and view all the answers
El algoritmo SRT prioriza los procesos con el mayor tiempo de ejecución restante.
Signup and view all the answers
La prelación en SRT se produce solo cuando un proceso más corto llega mientras otro se está ejecutando.
Signup and view all the answers
El envejecimiento es una técnica utilizada para disminuir la prioridad de los procesos que esperan mucho tiempo en la cola de listos.
Signup and view all the answers
El efecto inversor de carga se refiere a la mala utilización de la CPU debido a procesos cortos que interrumpen a procesos largos.
Signup and view all the answers
La planificación por prioridades da a cada proceso una prioridad numérica que determina su orden de ejecución.
Signup and view all the answers
El algoritmo FCFS se considera un método de planificación por prioridades.
Signup and view all the answers
La técnica de prelación en el algoritmo SJN permite que los procesos en ejecución sean interrumpidos por procesos más largos.
Signup and view all the answers
El algoritmo SRT se utiliza exclusivamente en sistemas operativos de tiempo real.
Signup and view all the answers
Los hilos dentro del mismo proceso no comparten el mismo espacio de memoria.
Signup and view all the answers
La tecnología Hyper-Threading permite que cada núcleo físico ejecute un solo hilo a la vez.
Signup and view all the answers
Un procesador que tiene Hyper-Threading puede tener el doble de hilos lógicos que núcleos físicos.
Signup and view all the answers
En un sistema monohilo, se pueden tener múltiples hilos de ejecución dentro del mismo proceso.
Signup and view all the answers
La programación paralela implica realizar múltiples tareas al mismo tiempo en sistemas con múltiples núcleos.
Signup and view all the answers
Los hilos lógicos son núcleos físicos adicionales en un procesador.
Signup and view all the answers
Los procesos multihilo tienen un solo PCB y pilas separadas para cada hilo.
Signup and view all the answers
La capacidad de realizar tareas en segundo plano es una característica de los hilos.
Signup and view all the answers
El algoritmo Round Robin es ineficaz en entornos de multiprocesamiento.
Signup and view all the answers
Un tamaño de quantum muy corto en el algoritmo Round Robin puede aumentar el overhead de cambio de contexto.
Signup and view all the answers
Las políticas de planificación de múltiples colas clasificarán a los procesos según su tiempo de ejecución.
Signup and view all the answers
En MLFQ, los procesos que no se ejecutan completamente en un nivel determinado se mueven a la cola de prioridad más baja.
Signup and view all the answers
El algoritmo Round Robin puede comportarse como FCFS si el quantum es muy largo.
Signup and view all the answers
El uso de un quantum pequeño en el algoritmo Round Robin reduce la capacidad de respuesta del sistema.
Signup and view all the answers
Las políticas de múltiples colas solo son utilizadas en sistemas operativos de alto rendimiento.
Signup and view all the answers
El algoritmo Round Robin distribuye el tiempo de CPU de manera equitativa entre todos los procesos.
Signup and view all the answers
Cuando un nuevo proceso llega, el único problema es encontrar suficientes marcos de página disponibles en la memoria principal.
Signup and view all the answers
La fragmentación interna en este esquema puede superar el tamaño de un marco de página completo.
Signup and view all the answers
Las direcciones virtuales son asignadas durante la ejecución del programa y son relativas a la dirección física.
Signup and view all the answers
El número de página actúa como índice en la tabla de páginas para traducir direcciones.
Signup and view all the answers
El proceso de traducir direcciones virtuales a direcciones físicas requiere un acceso a disco en todos los casos.
Signup and view all the answers
La tabla de páginas se crea únicamente al momento de cargar el proceso en memoria.
Signup and view all the answers
El sistema operativo no necesita llevar una lista de marcos de página disponibles.
Signup and view all the answers
Cuando la CPU hace referencia a una dirección virtual, el primer paso es calcular a qué marco corresponde en memoria física.
Signup and view all the answers
La memoria principal se puede comparar con un inmenso casillero donde cada casilla tiene una dirección.
Signup and view all the answers
Los tamaños de palabra más comunes en computadoras son de 8, 16 y 32 bits.
Signup and view all the answers
Para que un programa se ejecute, sus instrucciones y datos deben estar en la memoria RAM.
Signup and view all the answers
La gestión de memoria se refiere únicamente al almacenamiento de datos en discos duros.
Signup and view all the answers
Una palabra en el contexto de la memoria se refiere al conjunto de bits que la arquitectura de un computador puede manejar como un todo.
Signup and view all the answers
El apunte de gestión de memoria se actualiza siempre al final de cada año.
Signup and view all the answers
El concepto de paginación en la gestión de memoria es irrelevante para el rendimiento de un sistema.
Signup and view all the answers
La estructura de la tabla de páginas es un componente esencial de la gestión de memoria.
Signup and view all the answers
La CPU genera una dirección física.
Signup and view all the answers
Cuando se produce una falta de página, la CPU siempre sigue ejecutando la siguiente instrucción.
Signup and view all the answers
El bit de ensuciado se activa al cargar una página en memoria.
Signup and view all the answers
La paginación permite que los procesos se distribuyan en varias partes no contiguas de la memoria.
Signup and view all the answers
Dos transferencias son necesarias para manejar una falta de página: una para traer la página y otra para llevar la víctima al disco.
Signup and view all the answers
La falta de página no incrementa el tiempo medio de acceso a memoria.
Signup and view all the answers
El sistema operativo puede ignorar el bit de página modificada al elegir un candidato para la sustitución de páginas.
Signup and view all the answers
La MMU siempre indica a la CPU que termine la instrucción que causó la falta de página.
Signup and view all the answers
Las tablas de páginas en los sistemas actuales pueden tener miles o millones de entradas.
Signup and view all the answers
El tiempo de cambio de contexto se ve afectado por la carga y actualización de la tabla de páginas del proceso en ejecución.
Signup and view all the answers
Las tablas de páginas multinivel se diseñan para reducir el espacio de memoria desperdiciado.
Signup and view all the answers
La TLB es un tipo de memoria asociativa que mejora la velocidad de acceso a la memoria.
Signup and view all the answers
Para cada referencia de la CPU a una dirección de RAM se requiere un solo acceso a memoria.
Signup and view all the answers
Un acceso a memoria a través de la tabla de páginas no ralentiza el rendimiento del sistema.
Signup and view all the answers
El tamaño de la TLB puede variar entre 8 y 2048 entradas.
Signup and view all the answers
El uso de una única tabla de páginas grande es más eficiente que las tablas de páginas multinivel.
Signup and view all the answers
La MMU (Memory Manager Unit) se encarga de convertir las direcciones virtuales en reales.
Signup and view all the answers
La falta de página puede ocurrir cuando hay espacio suficiente en la memoria principal.
Signup and view all the answers
La sustitución de páginas implica elegir una página para reemplazarla por otra que ha sido referenciada.
Signup and view all the answers
El proceso de sustitución de páginas puede llevar a cabo la eliminación total de un proceso de la memoria si es necesario.
Signup and view all the answers
El algoritmo de sustitución de páginas no se basa en políticas específicas de selección de páginas.
Signup and view all the answers
La MMU suele estar integrada en la misma pastilla de la CPU en los procesadores modernos.
Signup and view all the answers
Una vez que una página es sustituida, su entrada en la tabla de páginas se marca como 'presente'.
Signup and view all the answers
La operación de reemplazo de páginas es un proceso inmediato y no presenta ningún tipo de demora.
Signup and view all the answers
¿Qué sucede si no hay suficientes marcos de página disponibles para un nuevo proceso?
Signup and view all the answers
¿Cuál es el componente principal que permite traducir las direcciones virtuales a direcciones físicas?
Signup and view all the answers
¿Qué implica que la memoria virtual esté en un marco de página?
Signup and view all the answers
¿Qué se espera que ocurra con el último marco de página asignado a un proceso en términos de fragmentación interna?
Signup and view all the answers
¿Cuál es el propósito de la lista de marcos de página disponibles que maneja el sistema operativo?
Signup and view all the answers
¿Cuál es la primera acción que realiza la CPU al referirse a una dirección de memoria?
Signup and view all the answers
¿Cómo se denomina comúnmente a las direcciones virtuales mencionadas en el proceso de asignación de memoria?
Signup and view all the answers
¿Qué ocurre si una página no está presente en la memoria física cuando la CPU la solicita?
Signup and view all the answers
¿Qué es la reubicación en el contexto de la gestión de memoria?
Signup and view all the answers
¿Cuál es una ventaja de la memoria compartida entre procesos?
Signup and view all the answers
En la técnica de paginación, ¿cómo se denomina la división de la memoria en bloques?
Signup and view all the answers
¿Qué implica la técnica de paginación en el manejo de la memoria virtual?
Signup and view all the answers
¿Qué son los 'marcos de página' en el contexto de la paginación?
Signup and view all the answers
En la reubicación, ¿quién colabora para realizar la traducción de las direcciones de memoria?
Signup and view all the answers
¿Qué significa la técnica de 'intercambio' en el contexto de gestión de memoria?
Signup and view all the answers
¿Qué se entiende por 'paginación segmentada' en la gestión de memoria?
Signup and view all the answers
¿Qué sucede cuando la MMU determina que la página de la dirección referenciada no se encuentra en memoria principal?
Signup and view all the answers
¿Cuál es el papel del sistema operativo tras la interrupción causada por la falta de página?
Signup and view all the answers
¿Qué ocurre con el bit de ensuciado de una página posteriormente a su modificación en memoria?
Signup and view all the answers
¿Cuál es la consecuencia de tener una página no modificada al momento de ser elegida como víctima en una sustitución?
Signup and view all the answers
¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera respecto al intercambio de memoria utilizando paginación?
Signup and view all the answers
Cuando se produce una falta de página, ¿cuántas transferencias entre memoria y disco son generalmente necesarias?
Signup and view all the answers
Después de que se carga una página en memoria, ¿qué indica la MMU a la CPU al manejar la falta de página?
Signup and view all the answers
¿Qué papel tiene el bit de ensuciado en la gestión de páginas dentro de la tabla de páginas?
Signup and view all the answers
¿Qué componentes forman una dirección virtual?
Signup and view all the answers
¿Cuál es la función principal de la Unidad de Gestión de Memoria (MMU)?
Signup and view all the answers
¿Qué ocurre durante una falta de página?
Signup and view all the answers
¿Cuál es la relación entre el desplazamiento d en direcciones virtuales y físicas?
Signup and view all the answers
¿Qué implica que el número de páginas puede ser mayor que el número de marcos?
Signup and view all the answers
¿Qué se requiere para realizar la traducción de direcciones virtuales a físicas?
Signup and view all the answers
¿Cómo se caracteriza a una dirección física en términos de sus componentes?
Signup and view all the answers
¿Cuál es el objetivo principal de la tabla de traducción de páginas?
Signup and view all the answers
¿Qué implica la estructura jerárquica de las tablas de páginas en los sistemas modernos?
Signup and view all the answers
¿Cuál es uno de los principales problemas del sistema de tablas de páginas en términos de rendimiento?
Signup and view all the answers
¿Qué función desempeña el TLB en relación a la tabla de páginas?
Signup and view all the answers
¿Por qué se consideran ineficaces las tablas de páginas gigantes en la mayoría de los casos?
Signup and view all the answers
¿Qué se requiere al pasar de un proceso a otro en términos de tablas de páginas?
Signup and view all the answers
¿Cuál es uno de los beneficios del uso de un TLB?
Signup and view all the answers
¿Qué problema puede surgir al tener una tabla de páginas de un tamaño muy grande?
Signup and view all the answers
¿Cómo se optimiza el acceso a memoria en sistemas con una tabla de páginas grande?
Signup and view all the answers
Study Notes
Planificación de Procesos
- El planificador del sistema operativo decide qué proceso se ejecuta en el procesador.
- El estado del procesador se almacena en el Bloque de Control de Proceso (BCP).
- Solo un proceso está en ejecución en un momento dado, mientras que otros pueden estar en estado bloqueado o listo.
Estados de los Procesos
- Transición de ejecución a bloqueado ocurre al solicitar operaciones de E/S.
- Un proceso puede pasar a estado listo cuando se decide que está tardando mucho tiempo en ejecutarse o si llega uno de mayor prioridad.
- Un proceso bloqueado vuelve a estado listo cuando se cumple el evento por el que estaba esperando.
Cambio de Contexto
- Un proceso pierde la CPU por:
- Llamada al sistema.
- Interrupción (ej. fin de la posesión del procesador).
- Finalización del proceso.
- La planificación puede ser:
- No expulsora: el proceso no cede la CPU involuntariamente.
- Expulsora: un proceso puede ser interrumpido por uno de mayor prioridad.
Algoritmos de Planificación
-
FCFS (Primero en llegar, primero en ser atendido):
- Procesos son atendidos en el orden que llegan.
- Genera el "efecto convoy", afectando el tiempo de respuesta.
-
Planificación por prioridades:
- Puede ser expulsora (prioridades dinámicas) o no expulsora (prioridades estáticas).
- Las políticas dinámicas permiten interrumpir procesos en ejecución al llegar otros de mayor prioridad.
-
Round Robin:
- Distribuye el tiempo de CPU en intervalos regulares para cada proceso.
- El tamaño del quantum afecta el rendimiento y la eficiencia.
-
Múltiples colas:
- Clasificación de procesos en diferentes colas según criterios específicos.
- La Cola de Retroalimentación Multinivel (MLFQ) es común y ajusta prioridades basadas en la ejecución.
Hilos y Procesos
- Monohilo: un solo hilo de ejecución por proceso, con un PCB y espacio de direcciones.
- Multihilo: varios hilos de ejecución comparten un único PCB y espacio de direcciones, pero tienen pilas separadas.
Tecnología Hyper-Threading (HT)
- Desarrollada por Intel para ejecutar múltiples hilos de manera simultánea en núcleos físicos.
- Introducida en la serie Pentium 4, permitiendo a un procesador de cuatro núcleos gestionar ocho hilos lógicos.
- Hilos lógicos operan como núcleos virtuales, ejecutando instrucciones en paralelo, pero no son núcleos físicos adicionales.
Algoritmos de Planificación de Procesos
- En sistemas con tiempos de ejecución impredecibles, se utilizan algoritmos como Round Robin o planificación por retroalimentación para mejorar la equidad y predictibilidad.
SRT (Tiempo Restante más Corto)
- SRT es una variante del algoritmo SJN que prioriza procesos con el menor tiempo de ejecución restante.
- Si un nuevo proceso con tiempo de ejecución más corto llega, puede interrumpir al proceso en ejecución actual, mejorando el tiempo de respuesta promedio.
- Puede sufrir el efecto de "inversor de carga", donde procesos largos se ven constantemente interrumpidos, afectando su rendimiento.
- Para mitigar esto, se aplica el envejecimiento, que aumenta la prioridad de los procesos que han estado esperando mucho tiempo en la cola.
Planificación por Prioridades
- Cada proceso tiene una prioridad numérica que determina su orden de ejecución.
- Planificación por prioridades estáticas: Las prioridades se mantienen fijas durante la ejecución.
- Planificación por prioridades dinámicas: Las prioridades pueden cambiar en función del tiempo de espera o de otros eventos; ayuda a evitar la inanición.
- Aging: Aumenta la prioridad de procesos que han esperado mucho tiempo, previniendo que procesos de alta prioridad acaparen la CPU.
Round Robin
- Asigna un «quantum» de tiempo a cada proceso, favoreciendo su ejecución equitativa.
- En entornos multiprocesamiento, mejora la capacidad de respuesta del sistema.
- El tamaño del quantum afecta el rendimiento: quantum corto puede generar alto overhead; quantum largo puede parecerse a FCFS en tiempos de respuesta.
Múltiples Colas
- Las políticas de múltiples colas categorizan procesos en diferentes colas según criterios específicos.
- Cola de retroalimentación multinivel (MLFQ): Utiliza varias colas con diferentes prioridades, moviendo procesos según su desempeño en la cola.
Tareas y Hilos
- Un programa en ejecución es un conjunto de datos junto a un programa ejecutable; una tarea es una unidad de trabajo más pequeña dentro de este.
- Los hilos permiten la ejecución simultánea de múltiples tareas, mejorando la eficiencia en sistemas con múltiples núcleos.
-
Funciones de los hilos:
- Multitarea concurrente.
- Compartición de recursos entre hilos en el mismo proceso.
- Programación paralela para sistemas con múltiples CPU.
- Manejo de tareas en segundo plano sin interrumpir el programa principal.
Diferencia entre Monohilo y Multihilo
- Monohilo: Un solo hilo de ejecución por proceso, con un PCB y espacio de direcciones compartido.
- Multihilo: Un solo PCB y espacio de direcciones, pero con pilas y bloques de control separados para cada hilo.
Hyper-Threading (HT)
- Tecnología de Intel que permite que cada núcleo físico ejecute múltiples hilos simultáneamente.
- Un procesador con Hyper-Threading duplica la cantidad de hilos lógicos disponibles para tareas.
- Los hilos lógicos comparten recursos dentro de los núcleos físicos, no añaden núcleos físicos adicionales.
Gestión de Memoria
- La memoria principal se puede entender como un gran casillero numerado que almacena palabras (conjuntos de bits) para la ejecución de programas.
- Las palabras suelen tener tamaños de 16, 32 o 64 bits.
- La memoria RAM debe contener instrucciones y datos de un programa para su ejecución; las páginas se asignan a marcos de página disponibles.
- La fragmentación interna se minimiza, dejando el último marco de página con espacio libre, que típicamente es la mitad de su tamaño.
- Se utilizan tablas de páginas para traducir direcciones virtuales a físicas, estableciendo una relación entre cada página y su marco correspondiente.
- Las direcciones virtuales consisten en un número de página y un desplazamiento; el número actúa como índice en la tabla de páginas.
Proceso de Gestión de Direcciones
- La CPU genera una dirección virtual que debe ser traducida a física a través de varios pasos.
- Si la dirección virtual está en un marco de memoria, se traduce a física; si no, se carga desde el disco a un marco libre.
- Ante una falta de página, se necesita una interrupción que activa rutinas del sistema operativo para cargar la página requerida.
Manejo de la Falta de Página
- La MMU verifica si la página está presente en memoria; si no, pone la CPU en espera y genera una interrupción.
- La página se busca en el disco y se carga en memoria, actualizando la tabla de páginas con el nuevo estado.
- Se pueden requerir transferencias entre memoria y disco, afectando el tiempo medio de acceso.
Bit de Ensuciado
- Cada entrada de la tabla de páginas incluye un bit de ensuciado para indicar si una página ha sido modificada.
- Si una página sin modificaciones es seleccionada para sustitución, no necesita ser escrita de nuevo en disco.
- Esto ahorra tiempo, ya que las páginas que han sido modificadas deben actualizarse antes de ser liberadas.
Tabla de Páginas y Cambio de Contexto
- Las tablas de páginas pueden ser muy grandes; normalmente solo se mantiene una parte en la memoria principal.
- El cambio de contexto requiere la carga y actualización de la tabla de páginas del proceso que pasa a ejecución, incrementando el tiempo de cambio.
- Para optimizar este uso de espacio, pueden emplearse estructuras de tablas multinivel.
Soporte Hardware – TLB y MMU
- La TLB (Translation Lookaside Buffer) es una memoria rápida que almacena las últimas entradas de la tabla de páginas para mejorar el acceso.
- La MMU (Memory Management Unit) se encarga de la traducción de direcciones entre la memoria virtual y física, facilitando la gestión del acceso a memoria.
Sustitución de Páginas
- Cuando no hay marcos libres, se elige una página "víctima" para intercambiar por la que produce una falta, conforme a una política de sustitución.
- La página seleccionada se lleva a disco y se marca como "no presente" en la tabla de páginas.
- Este proceso asegura que haya espacio suficiente en memoria principal para continuar la ejecución del proceso.
Reubicación y Compartición de Memoria
- Proceso de reubicación permite que un proceso no ocupe siempre la misma dirección de memoria.
- Las referencias a direcciones de memoria deben ser lógicas; la traducción entre direcciones virtuales y físicas es realizada por hardware y sistema operativo.
- Compartición de información es posible mediante áreas de memoria compartida, facilitando que varios procesos accedan a la misma biblioteca de funciones (DLL en Windows).
Mecanismos de Gestión de Memoria
- Existen varios mecanismos de gestión de memoria: paginación, segmentación, segmentación paginada y tablas multinivel.
- Con la paginación, la memoria se divide en marcos de página, y los procesos en páginas, lo que permite una carga eficiente en memoria.
Paginación
- La memoria virtual permite traer solo las páginas necesarias de un proceso desde el disco a la memoria RAM.
- Los marcos de página y las páginas son del mismo tamaño, lo que facilita la distribución en memoria.
- La fragmentación interna se minimiza; solo el último marco podría quedar parcialmente ocupado.
Traducción de Direcciones
- Las direcciones virtuales consisten en un número de página y un desplazamiento, mientras que las direcciones físicas tienen un marco y desplazamiento.
- La tabla de páginas establece la relación entre las páginas virtuales y los marcos físicos.
- La Unidad de Gestión de Memoria (MMU) se encarga de traducir direcciones virtuales a físicas sin intervención del software adicional.
Fallas de Página
- Ocurre una falta de página cuando la MMU no encuentra la página solicitada en memoria.
- La CPU se pone en espera y genera una interrupción que es manejada por el sistema operativo, el cual carga la página requerida desde el disco.
- Se actualiza la tabla de páginas y se reanuda la ejecución de la instrucción que causó la falta.
Eficiencia en la Gestión de Páginas
- Doble transferencia entre memoria y disco puede aumentar el tiempo medio de acceso, pero se puede aliviar mediante el uso del bit de ensuciado.
- Este bit indica si una página ha sido modificada, decidiendo si es necesario escribirla de nuevo en el disco.
Tablas de Páginas
- Las tablas de páginas pueden ser muy grandes, conteniendo miles o millones de entradas, y generalmente solo una parte está en memoria.
- Se pueden utilizar tablas multinivel para organizar la información de control y ahorrar espacio de memoria.
Soporte Hardware: TLB y MMU
- La TLB es una memoria cache de acceso rápido que almacena las últimas entradas de la tabla de páginas, reduciendo el tiempo de acceso a memoria.
- La MMU actualiza la TLB durante cambios de contexto, mejorando la eficiencia de la traducción de direcciones.
Studying That Suits You
Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.
Description
Este cuestionario explora los conceptos fundamentales de la planificación de procesos en sistemas operativos. Se abordan temas como los estados de los procesos, el cambio de contexto y los mecanismos de planificación utilizados. Comprender estos principios es esencial para el diseño y funcionamiento de sistemas operativos eficientes.
