MEMORIA TÉCNICA DE VIRUS

MEMORIA VIRTUAL La memoria virtual es una técnica de gestión de la memoria que permite que el sistema operativo disponga, tanto para el software de usuario como para sí mismo, de mayor cantidad de memoria que esté disponible físicamente. La mayoría de los ordenadores tienen cuatro tipos de memoria: registros en la CPU, la memoria caché (tanto dentro como fuera del CPU), la memoria RAM y el disco duro. En ese orden, van de menor capacidad y mayor velocidad a mayor capacidad y menor velocidad. Muchas aplicaciones requieren acceso a más información (código y datos) que la que se puede mantener en memoria física. Esto es así sobre todo cuando el sistema operativo permite múltiples procesos y aplicaciones ejecutándose simultáneamente. Una solución al problema de necesitar mayor cantidad de memoria de la que se posee consiste en que las aplicaciones mantengan parte de su información en disco, moviéndola a la memoria principal cuando sea necesario. Hay varias formas de hacer esto. Una opción es que la aplicación misma sea responsable de decidir qué información será guardada en cada sitio (segmentación), y de traerla y llevarla. La desventaja de esto, además de la dificultad en el diseño e implementación del programa, es que es muy probable que los intereses sobre la memoria de dos o varios programas generen conflictos entre sí: cada programador podría realizar su diseño teniendo en cuenta que es el único programa ejecutándose en el sistema. La alternativa es usar memoria virtual, donde la combinación entre hardware especial y el sistema operativo hace uso de la memoria principal y la secundaria para hacer parecer que el ordenador tiene mucha más memoria principal (RAM) que la que realmente posee. Este método es invisible a los procesos. La cantidad de memoria máxima que se puede hacer ver que hay tiene que ver con las características del procesador. Por ejemplo, en un sistema de 32 bits, el máximo es 232, lo que da 4096 Megabytes (4 Gigabytes). Todo esto hace el trabajo del programador de aplicaciones mucho más fácil, al poder ignorar completamente la necesidad de mover datos entre los distintos espacios de memoria. Paginación y memoria virtual La memoria virtual usualmente (pero no necesariamente) es implementada usando paginación. En paginación, los bits menos significativos de la dirección de memoria virtual son preservados y usados directamente como los bits de orden menos significativos de la dirección de memoria física. Los bits más significativos son usados como una clave en una o más tablas de traducción de direcciones (llamadas tablas de paginación), para encontrar la parte restante de la dirección física buscada CARACTERISTICASLa memoria virtual aparece unida a los sistemas operativos modernos. Permite simular una RAM de mayor tamaño que la que tienes instalada en tu equipo. Pero, veamos como se ejecuta un programa. Las aplicaciones y sus datos, para poder ser usados por el procesador, tienen que pasar del disco duro, que es donde se encuentra almacenado todo cuando apagas al equipo, a la memoria RAM que puede ser accedida de forma directa por el micro. Surge, por tanto la necesidad de tener la mayor cantidad de esta, para poder hacer funcionar de forma correcta el sistema. La memoria virtual aparece unida a los sistemas operativos modernos. Permite simular una RAM de mayor tamaño que la que tienes instalada en tu equipo. Pero, veamos como se ejecuta un programa. Las aplicaciones y sus datos, para poder ser usados por el procesador, tienen que pasar del disco duro, que es donde se encuentra almacenado todo cuando apagas al equipo, a la memoria RAM que puede ser accedida de forma directa por el micro. Surge, por tanto la necesidad de tener la mayor cantidad de esta, para poder hacer funcionar de forma correcta el sistema. La memoria RAM de una computadora, hace unos años, era un elemento muy caro. Si a esto unimos, que no todas las aplicaciones que se están ejecutando se usan a la vez, parece necesario un sistema que controle el uso de la memoria. Aunque la RAM era cara, los discos duros no lo eran tanto. Se podía entonces usar el disco duro para simular que tenemos más memoria. El procedimiento era sencillo, se pasaba al disco las porciones de RAM que no se usaban en un determinado momento. Esta técnica consigue simular, por tanto, más memoria, y las aplicaciones ni se dan cuenta de todo lo que esta ocurriendo por debajo. En un sistema operativo normal, se llega a simular tener el doble que sin usarla. Como contrapartida el sistema puede comportase de manera más lenta en algunas situaciones. Esto es debido a que la velocidad de acceso de los datos al disco duro es miles de veces más lenta que a la memoria RAM. Si una porción de memoria no se encuentra en esta, el sistema necesita tiempo para leerla y devolverla a la memoria principal ya que este es el único lugar donde el procesador puede ejecutarlo. Como ves la memoria se organiza en niveles. Primero las caches del micro que se encargan de tener los datos que más usas cerca del procesador, después la memoria RAM, quedando como último recurso el disco duro. A mayor proximidad al micro, mayor velocidad, pero la memoria es mucho más cara. ¿Por qué es tan importante? Si nos quedamos sin memoria no podremos ejecutar más programas y los que estamos ejecutando tendrán problemas para trabajar con más datos. Además, el uso de memoria virtual puede hacer que tu equipo funcione más lento si es necesario ir por datos al disco duro. Es siempre un compromiso entre la velocidad y la cantidad de datos que el sistema es capaz de procesar. Jamás una configuración de más memoria virtual podrá ser mejor que una ampliación de memoria RAM. Es más, lo ideal sería tener un equipo que no necesitase tener esta característica activada. Uso en los sistemas operativos modernos En cada versión de tu sistema operativo, como es gestionada esta memoria y los algoritmos que la gobiernan son mejorados. Sin embargo, el mayor uso de interfaces gráficas y herramientas cada vez más sofisticadas hace que los sistemas sean unos devoradores de RAM. Una de las razones por las que un sistema mejora su velocidad usando un disco SSD es debido a esta funcionalidad. Ten siempre en cuenta que una mejora de velocidad de acceso a los datos, aunque no sea espectacular, puede ayudar mucho a un equipo con limitaciones de memoria ya que todo el sistema se puede enfrentar a bloqueos constantes. ¿Se puede deshabilitar? Seguro que te estas preguntando si se puede deshabilitar y si esto trae mejoras de rendimiento. En principio yo no te recomiendo que la deshabilites si eres un usuario normal. Si tienes gran cantidad de memoria, no usas muchas aplicaciones de manera concurrente, pero tienes problemas de rendimiento, puedes probar a desactivar esta característica. En resumen la memoria virtual te permite ampliar tu capacidad para ejecutar más programas de manera simultánea pero puede hacer que tu equipo en ciertas ocasiones sea más lento. En unos años y debido a la continua rebaja en el precio de las memorias acabará teniendo menos importancia.

MEMORIA VIRTUAL En prácticamente todos los sistemas operativos de propósito general actuales se usa la técnica de memoria virtual. Hasta el momento, por motivos pedagógicos, se han presentado los diversos esquemas de memoria sin apenas hacer referencia a esta técnica. En esta sección se estudiará esta técnica mostrando cómo se integra con estos esquemas de gestión de memoria. En el primer capítulo ya se presentaron los fundamentos de la memoria virtual, explicando aspectos tales como la jerarquía de memoria o la proximidad de referencias, por lo que no se volverá a incidir en los mismos. Como se apreciará a lo largo de esta sección, la memoria virtual resuelve dos de los objetivos del sistema de memoria identificados al principio del capítulo: ejecutar más procesos de los que caben en la memoria principal, y ejecutar un proceso cuyo mapa no cabe en la memoria. Antes de la aparición de la memoria virtual, esas dos necesidades ya existían y se intentaban resolver de la mejor manera posible, teniendo en cuenta la tecnología presente por entonces. Esta sección, por tanto, comenzará presentando las técnicas de intercambio y de overlays como precedentes de la memoria virtual. A continuación, se analizarán las diversas políticas de administración de la memoria virtual, especialmente, las estrategias de reemplazo y las políticas de reparto de la memoria entre los procesos. 5.5.1. Intercambio Como se comentó previamente, 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. Tabla 5.1 Comparativa de los esquemas de gestión de la memoria del sistema. Esquema de gestión Resolución/R.módulos R. regiones R. procesos R. global Registros límite Compilador/montador Montador Cargador ʊ Registro base y límite Compilador/montador Montador MMU ʊ Segmentación Compilador/montador MMU (seg) ʊ Paginación Compilador/montador Montador MMU (pág) ʊ Seg. paginada global Compilador/montador MMU (seg) MMU (pág) Seg. paginada local Compilador/montador MMU (seg) MMU (pág) ʊ SASOS Compilador/montador Montador Cargador MMU (pág) G

Qué es la memoria virtual? Windows 7 Más Si el equipo no tiene suficiente memoria de acceso aleatorio (RAM) para ejecutar un programa o una operación, Windows usa la memoria virtual para compensar la falta. Para conocer la cantidad de RAM del equipo, consulte Averiguar cuánta RAM tiene el equipo. La memoria virtual combina la RAM del equipo con espacio temporal en el disco duro. Cuando queda poca RAM, la memoria virtual mueve datos de la RAM a un espacio llamado archivo de paginación. Al mover datos al archivo de paginación y desde él, se libera RAM para que el equipo pueda completar la tarea. Cuanto mayor sea la RAM del equipo, más rápido tenderán a ejecutarse los programas. Si el equipo se ralentiza porque falta RAM, puede considerar la posibilidad de aumentar la memoria virtual para compensar. Sin embargo, el equipo puede leer los datos de la RAM mucho más rápido que de un disco duro, por lo que la mejor solución es agregar RAM. Memoria virtual y mensajes de error Si recibe mensajes de error avisándole de un nivel de memoria virtual bajo, tendrá que agregar más RAM o aumentar el tamaño del archivo de paginación para poder ejecutar los programas en el equipo. Normalmente, Windows administra el tamaño automáticamente, pero puede cambiar manualmente el tamaño de la memoria virtual si el tamaño predeterminado no es suficiente para satisfacer sus necesidades. Para obtener más información, consulte Cambiar el tamaño de la memoria virtual.