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_ translator-credits Fernando Apesteguía fernape@FreeBSD.org, 2021
Design elements of the FreeBSD VM system Elementos de diseño del sistema de Memoria Virtual de FreeBSD

<email>dillon@apollo.backplane.com</email>
<email>dillon@apollo.backplane.com</email>
<personname><firstname>Matthew</firstname><surname>Dillon</surname></personname><affiliation> <_:address-1/> </affiliation> <personname><firstname>Matthew</firstname><surname>Dillon</surname></personname><affiliation> <_:address-1/> </affiliation>
FreeBSD is a registered trademark of the FreeBSD Foundation. FreeBSD es una marca registrada de la Fundación FreeBSD.
Linux is a registered trademark of Linus Torvalds. Linux es una marca registrada de Linus Torvalds.
Microsoft, IntelliMouse, MS-DOS, Outlook, Windows, Windows Media and Windows NT are either registered trademarks or trademarks of Microsoft Corporation in the United States and/or other countries. Microsoft, IntelliMouse, MS-DOS, Outlook, Windows, Windows Media y Windows NT son marcas registradas o marcas de Microsoft Corporation en los Estados Unidos y/o en otros paises.
Motif, OSF/1, and UNIX are registered trademarks and IT DialTone and The Open Group are trademarks of The Open Group in the United States and other countries. Motif, OSF/1, y UNIX son marcas registradas y IT DialTone y The Open Group son marcas de The Open Group en los Estados Unidos y en otros paises.
Many of the designations used by manufacturers and sellers to distinguish their products are claimed as trademarks. Where those designations appear in this document, and the FreeBSD Project was aware of the trademark claim, the designations have been followed by the <quote>™</quote> or the <quote>®</quote> symbol. Muchas de las designaciones utilizadas por los fabricantes y vendedores para distinguir sus productos se reclaman como marcas comerciales. Cuando esas designaciones aparecen en este documento, y el Proyecto FreeBSD estaba al tanto del reclamo de marca registrada, las designaciones han sido seguidas por el <quote>™</quote> or the <quote>®</quote> symbol.
$FreeBSD$ $FreeBSD$
The title is really just a fancy way of saying that I am going to attempt to describe the whole VM enchilada, hopefully in a way that everyone can follow. For the last year I have concentrated on a number of major kernel subsystems within FreeBSD, with the VM and Swap subsystems being the most interesting and NFS being <quote>a necessary chore</quote>. I rewrote only small portions of the code. In the VM arena the only major rewrite I have done is to the swap subsystem. Most of my work was cleanup and maintenance, with only moderate code rewriting and no major algorithmic adjustments within the VM subsystem. The bulk of the VM subsystem's theoretical base remains unchanged and a lot of the credit for the modernization effort in the last few years belongs to John Dyson and David Greenman. Not being a historian like Kirk I will not attempt to tag all the various features with peoples names, since I will invariably get it wrong. El título es sólo una forma elegante de decir que voy a intentar describir la enchilada de la Memoria Virtual, espero que de un modo que todo el mundo pueda seguir. Durante el último año me he concentrado en un número de subsistemas principales del kernel de FreeBSD, con los subsistemas de Memoria Virtual e Intercambio siendo los más interesantes y NFS siendo <quote>una tarea necesaria</quote>. Reescribí sólo pequeñas porciones del código. En el área de Memoria Virtual la única reescritura importante que he hecho es el subsistema de intercambio. La mayor parte de mi trabajo fue de limpieza y mantenimiento, con tan sólo reescrituras moderadas de código y sin ajustes algorítimicos importanes en el subsistema de Memoria Virtual. El grueso de la base teórica del subsistema de Memoria Virtual permanece sin cambios y mucho del crédito del esfuerzo de modernización en los últimos años es para John Dyson y David Greenman. Como no soy un historiador como Kirk no intentaré etiquetar todas las características con nombres de personas, ya que me equivocaría irremediablemente.
This article was originally published in the January 2000 issue of <link xlink:href="http://www.daemonnews.org/">DaemonNews</link>. This version of the article may include updates from Matt and other authors to reflect changes in FreeBSD's VM implementation. Este artículo se publicó originalmente en la edición de Enero de 2000 de <link xlink:href="http://www.daemonnews.org/">DaemonNews</link>. Esta versión del artículo puede incluir actualizacione de Matt y otros autores para reflejar los cambios en la implementación de la Memoria Virtual en FreeBSD.
Introduction Introducción
Before moving along to the actual design let's spend a little time on the necessity of maintaining and modernizing any long-living codebase. In the programming world, algorithms tend to be more important than code and it is precisely due to BSD's academic roots that a great deal of attention was paid to algorithm design from the beginning. More attention paid to the design generally leads to a clean and flexible codebase that can be fairly easily modified, extended, or replaced over time. While BSD is considered an <quote>old</quote> operating system by some people, those of us who work on it tend to view it more as a <quote>mature</quote> codebase which has various components modified, extended, or replaced with modern code. It has evolved, and FreeBSD is at the bleeding edge no matter how old some of the code might be. This is an important distinction to make and one that is unfortunately lost to many people. The biggest error a programmer can make is to not learn from history, and this is precisely the error that many other modern operating systems have made. <trademark class="registered">Windows NT</trademark> is the best example of this, and the consequences have been dire. Linux also makes this mistake to some degree—enough that we BSD folk can make small jokes about it every once in a while, anyway. Linux's problem is simply one of a lack of experience and history to compare ideas against, a problem that is easily and rapidly being addressed by the Linux community in the same way it has been addressed in the BSD community—by continuous code development. The <trademark class="registered">Windows NT</trademark> folk, on the other hand, repeatedly make the same mistakes solved by <trademark class="registered">UNIX</trademark> decades ago and then spend years fixing them. Over and over again. They have a severe case of <quote>not designed here</quote> and <quote>we are always right because our marketing department says so</quote>. I have little tolerance for anyone who cannot learn from history. Antes de avanzar con el diseño real dediquemos un poco de tiempo a la necesidad de mantener y modernizar cualquier base de código de larga duración. En el mundo de la programción, los algoritmos tienen a se más importantes que el código y es precisamente debido a las raíces académias de BSD que una gran parte de la atención se puso desde el comienzo en el diseño algorítmico. Prestar más atención al diseño generalmente lleva a una base de código limpio y flexible que puede ser modificado fácilmente, extendido o reemplazado a lo largo del tiempo. Aunque BSD es considerado por alguna gente como un sistema operativo<quote>viejo</quote>, aquellos de nosotros que trabajamos en él solemos verlo más como una base de código</quote>madura</quote> la cual tiene varios componentes modificados, extendidos, o reemplazados con código moderno. Ha evolucionado, y FreeBSD está a la vanguardia independientemente de cómo de viejo sea parte del código. Es impoprtante hacer esta distinción y que mucha gente pasa por alto. El mayor error que puede cometer un programador es no aprender de la historia, y es precisamente este error el que han cometido muchos otros sistemas operativos modernos. <trademark class="registered">Windows NT</trademark> es el mejor ejemplo, y las consecuencias han sido nefastas. Linux también comete este error hasta cierto punto—lo suficiente para que nosotros la gente de BSD hagamos pequeñas bromas de vez en cuando, por lo menos. El problema de Linux es simplemente la falta de experiencia y de una historia contra la que comparar ideas, un problema que está siendo tratado rápidamente por la comunidad Linux de la misma forma que ha sido tratado en la comunidad BSD—mediante el desarrollo continuo de código. La gente de <trademark class="registered">Windows NT</trademark>, por otro lado, repiten los mismos errores solucionados por <trademark class="registered">UNIX</trademark> hace décadas y pasan años arreglándolos. Una y otra vez. Sufren un caso severo de <quote>no diseñado aquí</quote> y <quote>siempre tenemos la razón porque nuestro departamento de marketing así lo dice</quote>. Tengo poca tolerancia hacia cualquiera que no puede aprender de la historia.
Much of the apparent complexity of the FreeBSD design, especially in the VM/Swap subsystem, is a direct result of having to solve serious performance issues that occur under various conditions. These issues are not due to bad algorithmic design but instead rise from environmental factors. In any direct comparison between platforms, these issues become most apparent when system resources begin to get stressed. As I describe FreeBSD's VM/Swap subsystem the reader should always keep two points in mind: Mucha de la aparente complejidad del diseño de FreeBSD, especialmente en el subsistema de Memoria Virtual/Intercambio, es un resultado directo de tener que resolver serios problemas de rendimiento que ocurren bajo condiciones variadas. Estos problemas no se deben aun mal diseño algorítimico sino que surgen de factores ambientales. En cualquier comparación directa entre plataformas, estos problemas se hacen más evidentes cuando los recursos del sistema empiezan a sufrir estrés. Como describo en el subsistema de Memoria Virtual/Intercambio de FreeBSD el lector siempre debería tener en mente dos puntos:
The most important aspect of performance design is what is known as <quote>Optimizing the Critical Path</quote>. It is often the case that performance optimizations add a little bloat to the code in order to make the critical path perform better. El aspecto más importante del diseño de rendimiento es lo que se conoce como <quote>Optimización del Camino Crítico</quote>. Es común que las optimizaciones de rendimiento inflen algo el código con el fin de mejorar el rendimiento del camino crítico.

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