Dimensionamiento y Cálculo de Parámetros Clave en Sistemas de Memoria Virtual Paginada
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Considere un sistema de memoria virtual paginado en el que las direcciones lógicas son de 32 bits, el tamaño de una página es de 8 KiB y
el tamaño de las entradas de las tablas de páginas es de 32 bits.El sistema dispone de2 GiB de memoria física.Calcule los valores
que se piden en cada apartado indicando en cada caso,la fórmula que le permite calcular el valor pedido o bien la explicación de cómo se obtiene,
así como las unidades de cada factor y del resultado final.
1.-El tamaño máximo que puede alcanzar un proceso en este sistema:
Fórmula: Tamaño máx. Proceso = Espacio de direcciones lógicas.
Con direcciones lógicas de 32 bits se pueden direccionar 2^32 posiciones de memoria.
Resultado: Tamaño max.Proceso=2^32B=4 GiB.
2.-Calcule el número de bits que deberíamos dedicar en este sistema al desplazamiento:
Formula: Tam Página =2^d B,d es el número de bits para el desplazamiento.
Resultado:Tam Página = 8 KiB = 2^13 B,d = 13 bits.
3.-¿Cuál sería el tamaño de una tabla de páginas convencional?:
Formula:Tamaño TP convencional = Nº entradas TP * Tamaño entrada TP. Nº entradas TP = Tamaño máx. Proceso / Tamaño página
o bien: Nº entradas TP = 2^p, donde p = tamaño en bits dirección lógica - desplazamiento.
Resultado:Nº entradas TP = 2^32 B / 8 KiB = 2^32 B / 2^13 B = 2^19 entradas o bien: Nº entradas TP=2^32-13=2^19 entradas.
Tamaño TP = 2^19 entradas * 4 B/entrada = 2^21 B = 2 MiB.
4.-Si empleáramos una Tabla de páginas invertida ¿cuál sería el tamaño de ésta?:
Formula:Tamaño TP invertida = Nº marcos memoria física * Tamaño entrada TP.
Nº marcos = Tamaño memoria física / Tamaño marco o bien: Nº marcos = 2^m,m = tam en bits dirección física-desplazamiento
bits dirección física = x, donde 2^x B es la memoria física del sistema.
Resultado:Nº marcos = 2 GiB / 8 KiB = 2^31 B / 2^13 B = 2^18 marcos
o bien: Memoria física = 2 GiB = 2^31 B; x = 31 bits; No marcos = 2^31-13 marcos = 2^18 marcos.
Tamaño TP invertida = 2^18 entradas * 4 B/entrada = 2^20 B = 1 MiB.
5.-Si empleamos un sistema de tablas de páginas multinivel de 3 niveles ¿cuántas entradas podría tener como máximo una tp?
Formula:En un sistema de paginación multinivel las tablas de página son todas del tamaño de una página,
por tanto: Nº entradas TP = Tamaño página / Tamaño entrada.
Resultado:Nº entradas TP = 2^13 B / 2^2 B/entrada = 2^11 entradas.
6.-Si en el sistema de tablas de página multinivel anterior las tablas de página de tercer nivel no presentan
fragmentación interna y p2 = 3 * p1 ¿Cuál sería el tamaño en bits de cada uno de los componentes de la dirección lógica?
Dirección lógica: p1=2 bits,p2=6 bits,p3=11 bits,d=13 bits.
¿Que fragmentación interna existiría en el sistea de tablas de paginas?:
Formula:
Fragmentación interna total = F.I. TP 1º nivel + F.I TP 2º nivel + F.I. TP 3º nivel
F.I. TP nivel N = Nº TP nivel N * (Tamaño página - 2^pN * Tamaño entrada)
Nº TP nivel 1 = 1. Nº TP nivel N = 1 * 2^p1 * 2^p2 * ...* 2^p(N-1).
Resultado:F.I. TP Nivel 3 = 0 F.I. TP Nivel 2 = 22 * (2^13 B - 2^6 entradas * 4 B/entrada) = 2^2*(2^13B-2^8B)=4*(8192 B - 256 B)=31744 B
F.I. TP Nivel 1=1*(2^13 B - 2^2 entradas * 4 B/entrada) = 8176 B F.I. Total = 31744 B + 8176 B = 39920 B.