La memoria como mecanismo de comunicación

Intercambio.

La técnica del intercambio (swapping) significó en su momento una manera de permitir que en los sistemas del tiempo compartido existieran más procesos de los que caben en memoria. Se puede considerar que se trata de un mecanismo antecesor de la memoria virtual.

El intercambio se basa en usar un disco o parte de un disco (dispositivo de swap) como respaldo de la memoria principal.

En cuanto al dispositivo de swap, hay dos alternativas en la asignación de espacio:

- Preasignación. Al crear el proceso ya se reserva espacio suficiente para albergarlo.

- Sin preasignación. Sólo se reserva espacio de swap cuando se expulsa el proceso.

Memoria virtual.

Es un sistema que está organizado como una jerarquía de niveles de almacenamiento, entre los que se mueve la información  dependiendo de la necesidad de la misma en un determinado instante. La técnica de memoria virtual se ocupa de la transferencia de información entre la memoria principal y la secundaria. La memoria secundaria está normalmente soportada en un disco (o partición). La memoria virtual se implementa sobre un esquema de paginación, a este dispositivo se le denomina Dispositivo de Paginación.

Algunos beneficios del uso de memoria virtual son los siguientes:

Se produce un aumento del grado de multiprogramación al no ser necesario que todo el mapa de memoria de un proceso esté en memoria principal para poder ejecutarlo. Este aumento implica una mejora en el rendimiento del sistema. Sin embargo, si el grado de multiprogramación se hace demasiado alto, el número de fallos de página se dispara y el rendimiento del sistema baja drásticamente. A esta situación se le denomina Hiperpaginación.

Se puede ejecutar programas más grandes que la memoria principal disponible.

Paginación.

Los sistemas de gestión de memoria basados en asignación contigua presentan numerosas restricciones a la hora de satisfacer los requisitos que debe cumplir el gestor de memoria del sistema operativo. La paginación surge como un intento de paliar estos problemas sofisticando apreciablemente el hardware de gestión de memoria del procesador y aumentando considerablemente la cantidad considerablemente la cantidad de información de traducción que se almacena por cada proceso.

Como su nombre indica, la unidad básica de este tipo de esquema es la página. La página corresponde con una zona de memoria contigua de un determinado tamaño. Por motivos de eficiencia en la traducción, este tamaño debe ser potencia de 2 (un tamaño de página de 4 KB es un valor bastante típico.)

Con la paginación se le asigna a cada proceso un número entero de marcos de páginas, aunque, en general, su mapa no tendrá un tamaño múltiplo del tamaño del marco. Por tanto, se desperdiciará parte del último marco asignado al proceso, lo que correspondería con las zonas sombreadas a este fenómeno se le denomina Fragmentación Interna e implica por cada proceso se desperdiciará, en término medio, la mitad de  una página, lo cual es un valor bastante tolerable.