Algoritmos de Reemplazo de Páginas

Reloj y LRUAdministracion de Memoria

Algoritmo Reloj

• La forma más simple de la política del reloj requiere asociar un bit adicional a cada marco, denominado bit de uso. Cuando se carga una página por primera vez en un marco de memoria, el bit de uso de dicho marco se pone a cero. Cuando se hace referencia a la página posteriormente (después de la referencia que generó el fallo de página), el bit de uso se pone a 1. Para el algoritmo de reemplazo de páginas, el conjunto de marcos candidatos a ser reemplazados se considera como un buffer circular con un puntero asociado.

Algoritmo de Reloj

• El alcance es local si los candidatos son de un solo proceso; el alcance es global si los candidatos provienen de toda la memoria principal. Al reemplazar una página, se hace que el puntero señale al siguiente marco del buffer. Cuando llega el momento de reemplazar una página, el sistema operativo recorre el buffer buscando un marco con el bit de uso a 0. Cada vez que se encuentra un marco con el bit de uso a 1, lo pone a 0. Si algún marco del buffer tiene el bit de uso a 0 al comienzo de la búsqueda, se elige para reemplazar el primero que se haya encontrado.

Algoritmo de Reloj

• Si todos los marcos tienen el bit de uso puesto a 1, el puntero dará una vuelta completa al buffer, poniendo todos los bits a 0 y se detendrá en la posición inicial, reemplazando la página de dicho marco. Es posible comprobar que esta política es similar a la FIFO, excepto que cualquier marco con el bit de uso a 1 se descarta en el algoritmo. La política se denomina política del reloj porque se pueden imaginar los marcos dispuestos en círculo

Algoritmo Reloj

Algoritmo LRU

• El algoritmo de Menos usada recientemente (Least Recently Used, siglas en ingles) intenta proveer un comportamiento casi óptimo mediante la observación de las páginas que menos fueron usadas recientemente. Las páginas que hace mucho no se usan probablemente seguirán sin usarse durante largo tiempo.

• Esta idea sugiere un algoritmo factible: cuando ocurra una falla de página, se desalojará la página que haya estado más tiempo sin usarse. Este tipo de páginas, estadísticamente son las que tienen menor probabilidad de ser usadas nuevamente.

Algoritmo LRU

Algoritmo LRU

Aunque LRU es factible en teoría, no es barato, ni fácil de implementar. Como solución a este problema podrían ser dos métodos:

• El primero consiste en tener una lista enlazada y ordenada de todas las páginas en memoria. En el final de la lista está la página menos usada recientemente, y al principio la más usada recientemente. El costo alto de este método es porque cada vez que se referencia una página debe ser movida en la lista, algo que consume mucho tiempo.

Algoritmo LRU

• Otra forma, que requiere soporte de hardware, consiste en tener un contador que es incrementado en cada instrucción del CPU. Cada vez que una página es accedida, gana el número del contador en ese momento. Cuando una página debe ser retirada de memoria, simplemente hay que buscar cuál es la que tiene el menor número, que es la que fue usada hace más tiempo.

• En el presente no existen contadores tan grandes para permitir esto. Debido al alto costo del LRU, se proponen algoritmos similares cuanto a recursos consumidos, como el NFU.

Créditos

Integrantes:

• Ximena Silva

• Alondra Téllez

• Luis Tijerino

• Douglas Prado