Diferencias entre Particiones y Directorios, Gestión de Memoria y Memoria Virtual

Diferencias entre Particiones y Directorios

Partición:

Una partición de disco, en informática, es el nombre genérico que recibe cada división presente en una sola unidad física de almacenamiento de datos.

Directorio:

En informática, un directorio es un contenedor virtual en el que almacenar una agrupación de archivos de datos y otros subdirectorios, atendiendo a su contenido, a su propósito o a cualquier criterio que decida el usuario.

Diferencias clave:

1. Las particiones son divisiones de tamaño fijo del disco duro; los directorios son divisiones de tamaño variable de la partición.
2. Las particiones ocupan un grupo de cilindros contiguos del disco duro (mayor seguridad); los directorios suelen tener su información desperdigada por toda la partición.
3. Cada partición del disco duro puede tener un sistema de archivos (sistema operativo) distinto; todos los directorios de la partición tienen el sistema de archivos de la partición.

Como mínimo es necesario una partición para un disco duro. Las razones por las que podemos tener más de una partición son:

• Organización (dos usuarios)
• Instalación de más de un sistema operativo
• Razones de eficiencia

Requisitos de la Gestión de Memoria

a) Reubicación: Capacidad de colocar un proceso en un área distinta de memoria una vez este ha vuelto a cargar para su ejecución.

b) Protección: Debe poder evitar las interferencias (accidentales o intencionadas) no deseadas entre procesos de manera que un proceso no puede hacer referencia a posiciones de memoria ocupadas por otro.

c) Comportamiento: Cuando es necesario que varios procesos accedan a la misma zona de memoria, la gestión de memoria ha de ser capaz de permitir este acceso sin comprometer la protección comentada en el apartado b).

d) Organización lógica: Con el tiempo han existido muchas técnicas para llevar esta organización como puede ser la segmentación.

e) Jerarquía de memoria:

Memoria Virtual

La memoria virtual es un tipo de memoria que utiliza el sistema, pero en vez de almacenarse en los chips de la memoria RAM, se almacena en un archivo que está en nuestro disco duro.

Tipos de Particiones

Particiones Estáticas:

Existen dos tipos:

1. Cuando todas las regiones tienen límites fijos del mismo tamaño:

Si el tamaño del proceso es igual o inferior al tamaño establecido (en el ejemplo, 8M), se cargará en cualquier partición que esté libre. En el caso de que todas las particiones estuvieran ocupadas, el S.O. sacará un proceso de alguna partición y cargará este otro proceso listo para ser ejecutado. Si el tamaño del proceso es superior (en el ejemplo, superior a 8M), se cargará sólo una parte de ese proceso (los programadores de la época diseñaban los programas con esa idea de cargar sólo una parte) y cada vez que se necesite otra, el S.O. se encargará de cargarla.

2. Cuando todas las regiones tienen límites fijos de diferente tamaño:

Se carga cada proceso en la partición más pequeña en la que quepa. En este caso hay una cola de espera por cada tamaño de partición.

Particiones Dinámicas:

Con este sistema, cuando se carga un proceso en memoria se le asigna ni más ni menos que la que necesita. Esta técnica al principio va muy bien, pero después hay un momento en el que hay un montón de huecos en blanco, y con esto lo que sucede es que cada vez está más fragmentada y el rendimiento decae.

Unidad de Manejo de Memoria (MMU)

La unidad de manejo de memoria (MMU) es parte del procesador. Sus funciones son:

• Convertir las direcciones lógicas emitidas por los procesos en direcciones físicas.
• Comprobar que la conversión se puede realizar.
• Comprobar que el proceso que intenta acceder a una cierta dirección de memoria tiene permisos para ello.

Fragmentación de Memoria

La fragmentación es la memoria que queda desperdiciada al usar los métodos de gestión de memoria.

Tipos de Fragmentación:

• Fragmentación Externa: Existe el espacio total de memoria para satisfacer un requerimiento, pero no es contigua.
• Fragmentación Interna: La memoria asignada puede ser ligeramente mayor que la requerida; esta referencia es interna a la partición, pero no se utiliza.

Paginación

Características de la Paginación:

• El espacio de direcciones lógico de un proceso puede ser no contiguo.
• Se divide la memoria física en bloques de tamaño fijo llamados marcos (frames).
• Se divide la memoria en bloques del mismo tamaño llamados páginas.
• Se mantiene información en los marcos libres.
• Para correr un programa de n páginas de tamaño, se necesitan encontrar n marcos y cargar el programa.
• Se establece una tabla de páginas para trasladar las direcciones lógicas a físicas.
• Se produce fragmentación interna.

Segmentación

• La memoria se divide en bloques de longitud variable llamados segmentos.
• La dirección virtual se compone de dos partes: un segmento y un desplazamiento.
• Cuando se referencia un segmento que no se encuentra en la memoria, se produce un fallo de segmento.
• Conduce a fragmentación externa. Facilita la protección de la memoria y evita la fragmentación interna.

Segmentación Paginada

En lugar de tratar un segmento como una unidad contigua, este puede dividirse en páginas. Cada segmento puede ser descrito por su propia tabla de páginas. Los segmentos son usualmente múltiplos de páginas en tamaño, y no es necesario que todas las páginas se encuentren en memoria principal a la vez; además, las páginas de un mismo segmento, aunque se encuentren contiguas en memoria virtual, no necesitan estarlo en memoria real.