3.4 Administración de memoria virtual.

     “Milenkovic M. (1994), Un sistema de memoria virtual se implementa utilizando paginación como método de administración de memoria básica y algún mecanismo de intercambio( para descargar paginas de la memoria principal hacia el disco duro y para cargar esas páginas de nuevo a la memoria).


3.4.1 Estrategias de administración.

     
      Según Tanenbaum, A. (1996). De las diversas organizaciones de memoria  únicamente las que realizan una asignación no contigua (paginación, segmentación y segmentación paginada) del almacenamiento permiten implantar una administración virtual de la memoria. Para cualquiera de las tres formas de organizar esta memoria virtual habrá que determinar:

Estrategias de obtención. Determinan cuándo se debe transferir una página o un segmento del almacenamiento secundaria al primario. Las estrategias de obtención por demanda esperan a que un proceso en ejecución haga referencia a una página o a un segmento antes de traerla/lo. Los esquemas de obtención anticipada intentan determinar por adelantado a qué páginas o segmentos hará referencia un proceso. Si la probabilidad de una referencia es alta y hay espacio disponible, entonces se trae al almacenamiento primario la página o segmento antes de que se haga la referencia explícita

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. Los sistemas con segmentación requieren estrategias de colocación como las tratadas en el contexto de los sistemas de multiprogramación con particiones dinámicas.

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.


3.4.2     Técnicas de reemplazo de páginas.

Basándonos en la investigación de Tanenbaum, A. (1998).  Las rutinas de administración de almacenamiento del Sistema operativo deben decidir que página del almacenamiento primario se debe desplazar para dejar espacio a una página entrante (Ah71).

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.

3.4.3 Paginación por demanda:

      Deitel(1987) nos explica que los procesos residen en memoria secundaria (en el disco). Cuando queremos ejecutar un proceso, lo metemos en memoria. Sin embargo, en vez de intercambiar todo el proceso hacia la memoria, utilizamos un intercambiador perezoso. Un intercambiador perezoso nunca reincorpora una página a memoria a menos que se necesite. Como ahora consideramos un proceso como una secuencia de páginas, en vez de un gran espacio contiguo de direcciones, el término intercambio es técnicamente incorrecto. Un intercambiador manipula procesos enteros, mientras que un paginador trata con las páginas individualmente de un proceso.

3.4.4 Paginación anticipada.

      Deitel (1987) expone que en la paginación anticipada, el S.O intenta predecir cuales páginas necesitar un proceso y entonces carga dichas cuando hay espacio disponible.

• Si se pueden tomar las decisiones correctas en casi todos los casos, se reducirá bastante el tiempo de ejecución de un proceso.
• Como el Hw del computador se vuelve cada vez más económico, las consecuencias de una mala decisión son menos serias.

Deitel (1987) explica que la carga anticipada consiste en tratar de adivinar qué páginas serán solicitadas en el futuro inmediato y cargarlas de antemano, para que cuando se pidan ya no ocurran fallos de página. Ese `adivinar' puede ser que se aproveche el fenómeno de localidad y que las páginas que se cargan por anticipado sean aquellas que contienen direcciones contiguas a la dirección que se acaba de referenciar. De hecho, el sistema operativo VMS usa un esquema combinado para cargar páginas: cuando se hace referencia a una dirección cuya página no está en RAM, se provoca un fallo de página y se carga esa página junto con algunas páginas adyacentes. En este caso la página solicitada se cargó por demanda y las adyacentes se cargaron por anticipación.

3.4.5 Liberación de página.

      Según Deitel (1987)  Un proceso usuario puede emitir una “liberación voluntaria de página” para liberar el marco de página cuando ya no necesitara esa página. Se puede eliminar el “desperdicio” y acelerar la ejecución. El inconveniente es que la incorporación de mandatos de liberación de páginas dentro de los programas de usuarios puede ser peligrosa y retrasar el desarrollo de aplicaciones. 

3.4.6 Tamaño de página.

      Deitel (1987) explica que generalmente el almacenamiento real se divide en marcos o celdas de página de tamaño fijo.

Los interrogantes tienen que ver con el tamaño de las páginas, si todas las páginas tendrán igual tamaño, si en caso de utilizar páginas de diferente tamaño las páginas mayores deben ser o no múltiplos enteros de las menores, etc.