Problema del Gestor de Memoria

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Problema del Gestor de Memoria

• Existen tareas clientes que utilizan páginas de
  memoria. Para ello
• Solicitan memoria
• Cuando una tarea necesita memoria (número de
  páginas), se la pide a un gestor de memoria.
• El gestor devuelve el id. de la primera de una
  secuencia de páginas concedidas.
• Liberan memoria
• Cuando una tarea no va a utilizar por más tiempo
  cierta secuencia de páginas, se lo indica al
  gestor.
• Propiedades de seguridad
• Exclusión mutua entre las operaciones
• Sólo se concederán n páginas si hay n páginas
  consecutivas libres.

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C-TADSOL Gestor de memoria
CPRE Hay n páginas consecutivas de memoria
libre CPRE ?k, 1 ? k ? Max-n1 ? (?j, k ? j lt
kn ??m(j)) Solicitar (m, n, i) POST A partir de
i había n páginas de memoria libres que están
ahora señaladas como ocupadas POST msalment \
?k, 1 ? k ? Max - n 1 ? (?j, k ? j lt k n ?
(?ment(j) ? msal(j)) ? isal k) PRE Hay n
páginas de memoria ocupadas a partir de la
i-ésima PRE ?k, i ? k lt n i ? m(k) CPRE
cierto Devolver (m, n, i) POST Se marcan como
libres las n páginas de memoria a partir de la
i-ésima POST msalment \ ?k, i ? k lt ni ?
?msal(i)

• C-TADSOL Gestor de memoria
• OPERACIONES
• ACCIÓN Solicitar TipoGMes xTipoTamañoex
  TipoDireccións
• ACCIÓN Devolver TipoGMes xTipoTamañoex
  TipoDireccióne
• SEMÁNTICA
• DOMINIO
• TIPO TipoGM Secuencia(B)
• TipoTamaño 1..Max
• TipoDirección 1..Max
• INVARIANTE ?m?TipoGM?Longitud(m) Max
• DONDE Max ...
• INICIAL(m) ?i, 1 ? i ? Max ? ?m(i)

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Desarrollo de la abstracción de datos (gestor
memoria)
-- Procedimientos y funciones privadas
function Hay_Memoria_Disponible (Num in
Tipo_Num_Pags) return Natural -- indica
si hay Num páginas -- consecutivas libres end
GestorMem

• subtype Tipo_Num_Pags is Natural range
  1..Num_paginas
• type Tipo_Indice is new Tipo_Num_Pags
• type Tipo_Memoria is
• array (Tipo_Indice range ltgt) of Boolean
• protected type GestorMem is
• entry Solicitar (Num in
  Tipo_Num_Pags
• Ind out Tipo_Indice)
• entry Liberar (Num in Tipo_Num_Pags
• Ind in Tipo_Indice)
• private
• -- Estado de la memoria todas las paginas
  estan disponibles inicialmente
• Memoria Tipo_Memoria(Tipo_Indice)
  (others gt True)

• Operación Solicitar
• Ind Tipo_Indice(Hay_Memoria_Disponible(Cant))
  Memoria(Ind..IndTipo_Indice(Num)-1)
  (others gt False)
• Operación Liberar
• Memoria(Ind..IndTipo_Indice(Num)-1) (others
  gt True)

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Diseño de la s. de seguridad (gestor memoria)

• Tabla de bloqueos (desglose de la CPRE
  atendiendo al parámetro Num)

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Implementación de la s. de seguridad (gestor
memoria)

• Se utiliza una familia de entradas para la
  operación Solicitar (Num_pags entradas).
• fichero gestormem_fament.adb
• Solución poco eficiente familias de entries con
  posiblemente muchas entradas.

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Otro desarrollo de la s. de seguridad (gestor de
memoria)

• Se define una familia de entries atendiendo a un
  tipo Tipo_PID_Solicitar (1..Max_Solicitudes).
• Para cada llamada a Solicitar
• Se genera un identificador Pid (Tipo_PID_Solicitar
  ) de solicitud de memoria.
• Se reencola a la entrada Pid.
• En cada entrada de la familia como máximo vamos a
  tener un solicitud pendiente.

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Diseño de la s. de vivacidad (gestor memoria)

• Análisis de la vivacidad similar al del problema
  de la Cuenta bancaria.
• Situación no determinista con las solicitudes
  pendientes (familia de entries).
• Los Solicitar de muchas páginas sufrirán
  inanición frente a los solicitar de pocas
  paginas.

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Diseño de la s. de vivacidad (ii)

• Para eliminar la inanición
• Política FIFO (como en c. bancaria y
  multibuffer).
• Política basada en turnos para Solicitar (como en
  multibuffer).

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Implementación de la s. de vivacidad (gestor
memoria)

• Implementa una política FIFO
• Fichero gestormem_requeue.adb
• Poco eficiente tras devolver, se reevalúa la
  guarda, es decir, la CPRE completa.

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Optimización de la Implementación con vivacidad

• Posible optimización
• Tras Devolver(i, n), se evalúa la condición de
  desbloqueo simplificada para el primer
  Solicitar(Num) pendiente
• n ? Num ? ?a,b?1..MAX? (a? i ? b ? in
  -1??x?a..i-1? m0(x) ? ?y?in..b? m0(y) ?
  b-a1? Num
• Si se cumple, se fuerza el desbloqueo del primer
  Solicitar (desbloqueo explícito).
• Fichero gestormem_desb_expl.adb