Sistemas Operativos, Manejo de la memoria 5 Paginación parte 1

Introducción al curso de Fundamentos de Sistemas Operativos

Resumen de la sección: En esta sección introductoria, el instructor da la bienvenida al curso y menciona que se centrarán en el tema del manejo de la memoria. Se hace referencia al capítulo 8 del libro de texto "Silver Chats y Galvín". El objetivo es comprender la paginación y su funcionamiento en el contexto del manejo de la memoria.

Paginación y Memoria Física

• La memoria física se divide en bloques llamados marcos, todos del mismo tamaño.

• Los marcos suelen tener un tamaño que es una potencia de 2, como 512 (2^9) o 8192 (2^13).

• Los procesos también se dividen en bloques del mismo tamaño que los marcos, llamados páginas.

• Las páginas de los procesos se cargan en los marcos disponibles en la memoria física.

Fragmentación Interna

• Para ejecutar un programa con múltiples páginas, se necesitan suficientes marcos libres para cargar todas las páginas.

• Se utiliza una tabla de páginas para traducir direcciones lógicas a direcciones físicas.

• Puede haber fragmentación interna cuando una página no utiliza completamente todo el espacio asignado a ella.

Tablas de Páginas

• Las tablas de páginas contienen información sobre qué página está cargada en cada marco.

• Cada entrada en la tabla tiene un índice correspondiente al número de página y un contenido que indica el marco asociado a esa página.

Direcciones Lógicas y Paginación

• Las direcciones lógicas están compuestas por un número de página y un desplazamiento.

• El número de página indica qué página se está accediendo, mientras que el desplazamiento indica la posición dentro de esa página.

• La traducción de direcciones lógicas a físicas se realiza utilizando la tabla de páginas.

Traducción de Direcciones Lógicas

Resumen de la sección: En esta sección, se explica cómo se realiza la traducción de direcciones lógicas utilizando la paginación.

Proceso de Traducción

• Las direcciones generadas por el CPU se dividen en número de página y desplazamiento.

• El número de página se utiliza como índice en la tabla de páginas para obtener el marco asociado a esa página.

• El desplazamiento, combinado con la base del marco, define la dirección física que se envía a la unidad de manejo de memoria.

Ejemplo

• Se muestra un ejemplo donde una dirección lógica consta del número de página "1" y el desplazamiento "3".

• Utilizando la tabla de páginas, se encuentra que el marco asociado a la página 1 es el marco 8.

• La dirección física resultante sería el marco 8 más el desplazamiento 3.

Conclusión:

La paginación es una técnica utilizada en los sistemas operativos para administrar eficientemente la memoria. Permite dividir tanto la memoria física como los procesos en bloques del mismo tamaño llamados marcos y páginas respectivamente. La traducción entre direcciones lógicas y físicas se realiza mediante tablas de páginas. Esta técnica ayuda a optimizar el uso de memoria y facilita el acceso a los datos en un sistema operativo.

Estructura de la memoria física

Resumen de la sección: En esta sección, se describe la estructura de la memoria física y cómo está organizada en marcos. Cada marco tiene un tamaño de 4096 bytes (2^12). Se menciona que hay ocho marcos numerados del 0 al 7, y se muestra un ejemplo de cómo se cargan las páginas en los marcos.

• La memoria física está compuesta por ocho marcos numerados del 0 al 7.

• Cada marco tiene un tamaño de 4096 bytes (2^12).

• Se muestra un ejemplo de cómo se cargan las páginas en los marcos.

Traducción de dirección lógica a binario

Resumen de la sección: En esta sección, se explica cómo traducir una dirección lógica en hexadecimal a binario. Se utiliza como ejemplo la dirección lógica "0x1234" y se muestra cómo cada dígito hexadecimal corresponde a 4 bits en binario.

• Las direcciones lógicas en hexadecimal pueden traducirse fácilmente a binario.

• Cada dígito hexadecimal corresponde a 4 bits en binario.

• Se muestra el ejemplo de traducción del número "0x1234" a binario.

Descomposición de una dirección lógica

Resumen de la sección: En esta sección, se explica cómo descomponer una dirección lógica en sus componentes principales: número de página y desplazamiento. Se utiliza como ejemplo la dirección lógica "0x1234" y se muestra cómo los primeros 4 bits corresponden al número de página y los siguientes 12 bits corresponden al desplazamiento.

• Una dirección lógica se compone de un número de página y un desplazamiento.

• Los primeros 4 bits corresponden al número de página.

• Los siguientes 12 bits corresponden al desplazamiento.

• Se muestra el ejemplo de descomposición de la dirección lógica "0x1234".

Uso del índice en la tabla de páginas

Resumen de la sección: En esta sección, se explica cómo utilizar el número de página como índice en la tabla de páginas para determinar en qué marco está cargada una determinada página. Se utiliza como ejemplo el número de página "1" y se muestra que está cargada en el marco "3".

• El tamaño del desplazamiento está determinado por el tamaño de la página (4096 bytes).

• El número de página se utiliza como índice en la tabla de páginas.

• Se muestra el ejemplo del uso del índice para encontrar en qué marco está cargada una determinada página.