Software del Sistema Operativo

Software del Sistema Operativo 

  El diseño de la gestión de la memoria del sistema operativo depende de tres opciones fundamentales a elegir

• Si el sistema usa o no técnicas de memoria virtual.
• El uso de paginación o segmentación o ambas.
• Los algoritmos utilizados para los diferentes aspectos de la gestión de la memoria.

          Las elecciones posibles para las dos primeras opciones dependen de la plataforma hardware disponible. Así,las primeras implantaciones de UNIX no proporcionaban memoria virtual porque los procesadores sobre los cuales ejecutaban no daban soporte para paginación o segmentación. Ninguna de estas técnicas es abordable sin una plataforma hardware para traducción de direcciones y otras funciones básicas.

        Hay también dos comentarios adicionales sobre estas dos primeras opciones: primero, con la excepción de los sistemas operativos de algunas plataformas como los ordenadores personales antiguos, como MS-DOS, y de otros sistemas de carácter especializado, todos los sistemas operativos importantes proporcionan memoria virtual. Segundo,los sistemas de segmentación pura son en la actualidad realmente escasos. Cuando la segmentación se combina con paginación, la mayoría de los aspectos de la gestión de la memoria relativos al diseño sistema operativo se encuadran en el área de la paginación. De esta forma, en esta sección nos concentramos en los asociados a la paginación.

       Las elecciones relativas a la tercera opción entran dentro del dominio del software del sistema operativo y son el objeto de esta sección. 

        La tabla muestra los elementos de diseño clave que se van a examinar. En cada caso,el aspecto central es el rendimiento: Se tratará de minimizar la tasa de ocurrencia de fallos de páginas, porque los fallos de página causan una considerable sobrecarga sobre el software. Como mínimo, esta sobrecarga incluye la decisión de qué página o páginas residente se vana reemplazar, y la E/S del intercambio o swap de dichas páginas. También, el sistema operativo debe planificar la ejecución de otro proceso durante la operación de E/S de la página,causando un cambio de contexto. De la misma forma, intentaremos organizar determinados aspectos de forma que, durante el tiempo de ejecución de un proceso, la probabilidad de hacer referencia a una palabra en una página que no se encuentre presente se mínima. En todas estas áreas no existe una política que sea mejor que todas las demás. Como se vera, la tarea de gestión de la memoria en un entorno de paginación es endiabladamente compleja. Adicionalmente, el rendimiento de un conjunto de políticas en particular depende del tamaño y del numero de procesos que están compitiendo por los recursos, y del comportamiento en ejecución de los diferentes programas de forma individual. Esta última característica depende de la naturaleza de la aplicación, el lenguaje de programación y el compilador utilizado, el estilo del programador que lo escribió, y, para un programa interactivo, el comportamiento dinámico del usuario. Así pues, el lector no debe esperar de ningún modo una respuesta definitiva aquí. Para sistemas pequeños, el diseño del sistema operativo debe intentar elegir un conjunto de políticas que parezca funcionar "bien" sobre una amplia gama de condiciones, basándose en el conocimiento sobre el estado actual del sistema. Para grandes sistemas, particularmente mainframes, el sistema operativo debe incluir herramientas de monitorización y control que permitan al administrador de la instalación ajustar ésta para obtener "buenos" resultados en base a las condiciones de la instalación.


[-SISTEMA OPERATIVO. Aspecto internos y principios de diseño. William Stalling.]