Asignación de memoria, caché de búfer y mecanismos de protección en sistemas operativos

Informática y TelecomunicacionesActualizado el 3,81 KB

Resumen

El documento explica los algoritmos de asignación de memoria en sistemas de particiones múltiples de tamaño variable: primer ajuste, mejor ajuste y peor ajuste. Después distingue entre búfer y caché de página, y describe la caché unificada. Por último, presenta los mecanismos de protección del sistema operativo, como la matriz de acceso, las listas de control de acceso y las listas de capacidades.

Puntos clave

  • Primer ajuste: asigna el primer agujero lo bastante grande para el proceso.
  • Mejor ajuste: asigna el agujero más pequeño que basta, pero obliga a explorar la lista completa salvo que esté ordenada por tamaño.
  • Peor ajuste: asigna el agujero de mayor tamaño, generando un agujero sobrante más grande.
  • La caché de página almacena datos de archivos como páginas mediante técnicas de memoria virtual, en lugar de bloques del sistema de archivos.
  • Con caché de búfer unificada, el mapeo de memoria y las llamadas read() y write() usan la misma caché de páginas, evitando el doble almacenamiento en caché.
  • La matriz de acceso relaciona dominios (filas) con objetos (columnas), y cada entrada contiene derechos de acceso.
  • La lista de control de acceso se asocia a cada archivo y su principal problema es su longitud; la lista de capacidades asocia a cada proceso los objetos y operaciones permitidos.

Ponte a prueba

Algoritmos de Asignación de Memoria en Sistemas de Particiones Múltiples

Algoritmos de asignación de memoria para un sistema de particiones múltiples de tamaño variable:

  • Primer Ajuste

    Se asigna el primer agujero que sea lo suficientemente grande. La exploración puede comenzar desde el principio del conjunto de agujeros o en el punto en que hubiera terminado la exploración anterior.

  • Mejor Ajuste

    Se asigna el agujero más pequeño que tenga el tamaño suficiente. Debemos explorar la lista completa, a menos que ésta esté ordenada según su tamaño. Esta estrategia hace que se genere el agujero más pequeño posible con la memoria que sobre en el agujero original.

  • Peor Ajuste

    Se asigna el agujero de mayor tamaño. También se explora la lista completa, a menos que se encuentre ordenada por tamaños. Esta estrategia genera el agujero más grande posible con la memoria sobrante del agujero original, lo que puede resultar más útil que el agujero más pequeño generado con la técnica de mejor ajuste.

Diferencias entre Buffer y Cache de Página

Distinción entre búfer y caché de página. Explicación del búfer/caché unificado:

Algunos sistemas mantienen una sección separada de memoria principal (MP), reservándola para caché de búfer en la que se almacenan los bloques bajo la suposición de que en breve volverán a ser utilizados de nuevo. Otros sistemas almacenan en caché los datos de los archivos utilizando una caché de páginas. La caché de páginas utiliza técnicas de memoria virtual para almacenar en caché los datos de los archivos en forma de páginas, en lugar de como bloques del sistema de archivos (FS).

Buffer/Cache Unificado

Para abrir un archivo y acceder a su contenido se puede utilizar mapeo de memoria o utilizando las llamadas estándar al sistema read() y write(). Sin una caché de búfer unificada, las llamadas al sistema pasan a través de la caché de búfer, pero la llamada de mapeo de memoria requiere la utilización de dos cachés (de páginas y de búfer). Cuando se proporciona la caché de búfer unificada, tanto el mapeo de memoria como las llamadas al sistema utilizan la misma caché de páginas. Esto evita el mecanismo de doble caché.

Mecanismos de Protección en Sistemas Operativos

Objetivos de la protección. Matriz de acceso, lista de control de acceso y lista de capacidades:

Objetivos de la protección: impedir una violación maliciosa e intencionada de una restricción de acceso por parte de un usuario. Garantizar que cada componente del programa activo en un sistema utilice los recursos del sistema solo en ciertas formas que sean coherentes con las políticas establecidas.

  • Matriz de Acceso

    Las filas de la matriz representan dominios y las columnas representan objetos. Cada entrada de la matriz está compuesta por un conjunto de derechos de acceso.

  • Lista de Control de Acceso

    Lista asociada con cada archivo que especifica los nombres de usuario y los tipos de acceso que se permiten para cada uno. Cuando un usuario solicita acceder a un archivo concreto, el SO comprueba la lista de acceso asociado con dicho archivo. Principal problema: longitud.

  • Lista de Capacidades

    Lista de objetos junto con las operaciones permitidas sobre esos objetos. Cada objeto se representa mediante su dirección o nombre físico, denominada capacidad. Para ejecutar una operación sobre un objeto, el proceso ejecuta la operación especificando la capacidad para el objeto como parámetro. La simple posesión de la capacidad significa que el acceso está permitido.

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Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre el primer ajuste y el mejor ajuste?

El primer ajuste asigna el primer agujero suficientemente grande que encuentra. El mejor ajuste asigna el agujero más pequeño que tenga tamaño suficiente, dejando el sobrante lo más pequeño posible.

¿Qué problema tiene la lista de control de acceso?

Su principal problema es su longitud, ya que cada archivo tiene una lista con los nombres de usuario y los tipos de acceso permitidos para cada uno.

¿Qué es una lista de capacidades?

Es una lista de objetos junto con las operaciones permitidas sobre ellos. Cada objeto se representa por una capacidad, y la simple posesión de la capacidad permite el acceso.

Ponte a prueba

Tarjetas de repaso

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Test

1. ¿Qué estrategia asigna el agujero más grande disponible?
2. ¿Qué estrategia genera el agujero sobrante más pequeño posible?
3. ¿Qué hace la caché de página?
4. ¿Qué ventaja aporta la caché de búfer unificada?
5. ¿Qué representan las filas de la matriz de acceso?
6. ¿Qué se comprueba cuando un usuario solicita un archivo con listas de control de acceso?

Preguntas generadas con IA a partir del documento: comprueba las respuestas con el texto.