Sistema operativo. Tarea 3
Universidad abierta para adultos (UAPA).
Bienvenidos a la tercera semana de trabajo en la asignatura sistemas operativos, en la que se realizarán las siguientes actividades:
Introducción:
El propósito de una computadora es ejecutar el programa apropiado para procesar la información. Estos programas, junto con los datos a los que se accede, deben estar en la memoria principal, ósea (RAM) junto con el sistema operativo durante la ejecución. La administración de memoria es responsable de asignar memoria a los procesos y proteger la memoria asignada a cada proceso del acceso no deseado por parte de otros procesos. También protege la memoria asignada al sistema operativo del acceso no autorizado.
La unidad básica de información utilizada en computación y telecomunicaciones se denomina byte y corresponde a un conjunto de bits ordenados regulares (código binario) comúnmente especificado por 8. Es decir, 8 bits equivalen a 1 byte, pero puede cambiar la cantidad para que 1 byte sea realmente igual a n bits ordenados.
Se procede analizar el siguiente estudio de casos. Suponga un sistema paginado con un rango de direcciones de 4 GB (4 294 967 296 direcciones) del cual se desglosan varias interrogantes.
Objetivos específicos:
Analizar dicho problema planteado.
Elaborar solución explicativa.
Realizar los procesos.
Analiza el siguiente estudio de casos:
- ¿Cuántas páginas tendrá el sistema si se utilizan páginas de 4 096 bytes?
Porque nuestro sistema paginado tiene 4GB = 4.294.967.296 bytes
Vemos que nuestras páginas son de 4.096 bytes; quiere decir que nuestro sistema tendrá 4.294.967.296/4.096 = 1.048.576 páginas.
- ¿Qué tamaño (en bits) tendrá una entrada de la tabla de traducción? Suponga que sólo se guarda el número de marco físico.
Como un byte = 8 bits. Tendríamos que por cada entrada de la tabla de traducción sería 4.096*8 = 32.768.
- ¿Qué tamaño tendrá la tabla de paginación si se desea cubrir todo el rango?
Supongamos que el tamaño de la página es de 4 KB (4096 bytes) = 2¹² tendríamos 12 bits para indexar la página, y 20 bits para la página virtual. 12 bits + 20 bits = 32 bits.
- Si el tamaño de la tabla de paginación fuese demasiado grande, proponga dos soluciones explicando ventajas y desventajas de cada una.
1- Implementar una tabla hash. Esto tiene como principal ventaja que el acceso a los datos suele ser muy rápido, dependiendo de si la carga no es demasiado elevada. Esto se debe a que la eficiencia cae por encima del 75% de la tabla. Además, la función se ve así: De lo contrario, habrá muchas colisiones y se distribuirán correctamente. La desventaja de esta solución es que expandir la tabla se convierte en una operación costosa a medida que crece el tamaño de los datos.
2- La salida obvia a este dilema es el uso de un caché. Sin embargo, más queun caché genérico, la MMU utiliza un caché especializado en el tipo de información que maneja: el buffer de traducción adelantada o anticipada. (Translation lookaside buffer. El TLB es una tabla asociativa (un hash) en memoria de alta velocidad, una suerte de registros residentes dentro de la MMU, donde las llaves son las páginas y los valores son los marcos correspondientes. De este modo, las búsquedas se efectúan en tiempo constante; dado que el TLB es limitado en tamaño, es necesario explicitar una política que indique dónde guardar las nuevas entradas (esto es, qué entrada reemplazar) una vez que el TLB está lleno y se produce un fallo de página. Uno de los esquemas más comunes es utilizar la entrada menos utilizada (LRU). Esta entrada se refiere a la ubicación de referencia. Esto tiene la consecuencia necesaria de necesitar un mecanismo para explicar el acceso en la TLB (lo que añade tanto retraso como coste). Otro mecanismo (con inconvenientes obvios) es el reemplazo aleatorio de páginas.
Conclusión:
Al final vimos, el análisis del caso, cuantas paginas tendrá el sistema, tamaño (en bits), tamaño de la tabla de paginación, etc.
Cabe recalcar que la paginación es una estrategia de organización de la memoria física que consiste en dividir la memoria en porciones de igual tamaño. A dichas porciones se las conoce como páginas físicas o marcos. La división de la memoria en páginas facilita la gestión de la memoria física.
Bibliografía:
Byte – Concepto, usos y escala de medidas
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