2.2 Hiperpaginacin

Qu es el Thrashing? Los sistemas operativos multi-procesos, deben

administrar la memoria de la mejor manera posible

para que todos los procesos coexistan. Para esto, el

SO. usa una tcnica llamada paginacin, que divide la

memoria en distintas pginas que le son asignadas a

cada proceso.

El Thrashing ocurre cuando subsistema de memoria

virtual de un equipo est en un estado constante de

paginacin, intercambiando rpidamente datos en la

memoria con datos en el disco. Esto causa que el

rendimiento del equipo se degrade o colapse.

El aumento de la carga en una memoria de

tamao fijo hace que la particin promedio

disminuya, obligando a un aumento en la tasa de

fallos de pgina. La carga a la cual el tiempo

medio entre fallos de pgina de la CPU es igual al

tiempo de servicio de disco es un punto clave:

Con cargas superiores, la mayora de trabajos se

ponen en cola en el disco de paginacin, que se

convierte en el cuello de botella del sistema.

Como ejemplo, considere un trabajo que requiere 1

segundo de tiempo de CPU en un sistema con un tiempo

de servicio de error de pgina de 10 milisegundos. En una

pequea carga, el trabajo consigue un particin grande y

genera (por ejemplo) 20 fallos de pgina, que requieren

un total de 0,2 segundos de tiempo de disco; la eficiencia

de la CPU de este trabajo es

1 / (1 + 0,2) = 0,83. En una carga intermedia, la particin

del trabajo se ha apretado un poco y se genera (por

ejemplo) 100 fallos de pgina; la eficiencia de la CPU se

reduce a 0,5. En una carga del sistema grande, la

particin del trabajo se ha exprimido mucho y genera (por

ejemplo) 1.000 errores de pgina; su eficiencia se reduce

a 0,09. En las cargas pequeas, el trabajo se encuentra

CPU-bound; en las grandes cargas, es Disk-bound.

Cmo solucionarlo?

La solucin al Thrashing es un controlador de carga que

permite a todos los trabajos el espacio de memoria

suficiente para mantener su eficiencia de CPU a 0,5 o

superior. Para lograr esto, un controlador de carga separa

los trabajos enviados en dos conjuntos: activos y en

espera. A los trabajos activos se les permite mantener el

espacio en la memoria principal. El resto de trabajos

estn en espera. El criterio del conjunto de trabajo es el

ideal para decidir cundo activar un trabajo en espera.

Referencias:

Tanenbaum & Woodhull, Operating Systems: Design and Implementation, (c)

2006 Prentice-Hall, Inc.