Gestión de memoria virtual

 Memoria virtual

La memoria virtual es una estrategia mediante la cual se les ofrece a los procesos un mayor espacio en memoria del que existe físicamente. Para esto, el sistema emplea espacio en almacenamiento secundario, como el disco duro, y a través de intercambio (swap) guarda y mueve páginas enteras. La memoria virtual es gestionada automáticamente por el sistema operativo (SO). 

En el trabajo de paginación, se recurre a la estrategia de memoria virtual cuando la cantidad de páginas solicitadas por los procesos excede el espacio de memoria física. El SO utiliza espacio en el disco duro para guardar páginas de los procesos, las cuales, mediante un esquema de intercambio (swap), guarda y lleva a memoria física según sea necesario. 

Paginación sobre demanda: cuando un proceso va a comenzar a ejecutarse, el SO carga en memoria solo las páginas estrictamente necesarias para ello. Y durante la ejecución solo irá cargando las páginas que deben ser utilizadas. 

Cuando se requiere llevar una página almacenada en memoria secundaria, primero se verifica si existe un marco de página libre, si no lo hay, mediante un algoritmo se ubica uno cuya página no se esté utilizando en ese momento y se sustituye por la que necesita ser cargada. Los algoritmos de sustitución de páginas a los que se puede recurrir son los siguientes 

Fifo: este algoritmo relaciona cada página al momento en el que esta fue cargada en memoria. Así, crea una lista de las páginas que están en memoria donde la primera es la página que llegó primero, es decir, las más antigua, la que lleva más tiempo en memoria. Cuando se necesita cargar una nueva página, esta pasa a ocupar el marco donde está la página más antigua. 

Ventajas: es fácil de entender y programar 

Desventajas: 

• La página que se reemplaza puede ser una cuyo contenido se requiera con frecuencia.  
• Padece la anomalía de Belady, la cual consiste en que es posible tener más fallos de página al aumentar el número de marcos asignados. 

Sustitución óptima de páginas: en este algoritmo, el criterio para decidir qué página sustituir es el de considerar aquella que no vaya a ser utilizada durante el periodo de tiempo más largo. 

Ventajas: 

• Tiene un número bajo de fallos o cambios de contexto. 
• No padece la anomalía de Belady. 

Desventajas: es difícil de implementar porque exige conocer de antemano la cadena de referencia. 

Sustitución de páginas LRU: este algoritmo relaciona cada página al momento más reciente en que fue usada. A partir de ahí decide sustituir la página que no haya sido utilizada durante el periodo de tiempo más largo. 

Desventajas: difícil de implementar.