¿Qué es la estimación del tamaño de la pila?

¿Qué es la estimación del tamaño de la pila?

• La estimación del tamaño de la pila es el proceso de pronosticar el tamaño de la pila que un sistema operativo podría usar para uso interno. La pila es una sección de memoria utilizada por un programa para almacenar sus propias variables, temporales, etc. 
• La estimación del tamaño de la pila utiliza el patrón de uso de la pila y las características operativas de un sistema operativo dado para predecir la capacidad más probable para almacenar esos elementos.
• Según el algoritmo, una pila es una región de memoria discreta de tamaño fijo. Los programadores asignan espacio en la pila a variables temporales y de referencia. Cada vez que se llaman, requieren una asignación de memoria. 
• La pila también se usa para almacenar temporalmente estructuras de control como bucles, argumentos de funciones y direcciones de retorno de funciones. 
• Las variables locales de un programa son locales (para la función) porque solo están disponibles cuando se están ejecutando las funciones correspondientes. Además, no hay variables globales a las que se pueda acceder mediante ninguna función porque estas variables globales requerirían mucha más memoria, ya que sería necesario que cada computadora calculara en todo momento la dirección de todas las variables globales y las almacenara en su propia variable(s). ).
• La estimación del tamaño de la pila es un proceso de predicción del tamaño de la memoria de la pila requerida para la ejecución de un programa dado, para evitar llenar la pila con datos.

Modelos de primer orden para el uso de pilas:

Un patrón de uso de la pila es una medida de cómo una aplicación utiliza el espacio de la pila. 

Este patrón se puede clasificar según dos tipos: acotado y no acotado, de los cuales el patrón no acotado tiene más que ofrecer en términos de precisión de estimación sobre los acotados. Aunque la mayoría de los sistemas operativos tienen algunos tamaños de pila límite, los sistemas operativos suelen tener un límite inestable en los tamaños de pila debido a su diseño y características que afectan el uso de la pila.

El patrón de uso de la pila tiene una gran cantidad de dimensiones, pero el patrón de pila de una aplicación se puede identificar en cuatro dimensiones, a saber: 

• Profundidad y altura : la profundidad es una medida que muestra la cantidad de variables locales declaradas dentro de la función de esa aplicación. La altura es una medida que muestra el número de llamadas de un nivel a otro nivel
• Alcance variable : el alcance variable se usa para encontrar cuántos temporales se asignan en una llamada, y esto es significativamente diferente del idioma porque los lenguajes como C/C++ no tienen limitaciones en los temporales mientras que otros como Pascal sí.
• Alcance de la función , y 
• idioma _ 

Diferentes tipos de pilas:

Hay dos tipos de pilas:

• Pila de usuario
• Pila del sistema

Pila de usuario:

Una pila de usuario es una secuencia de instrucciones que debe completarse para que se ejecute un programa. La pila de usuario es una parte de la memoria asignada para el programa en ejecución, y es lo que permite que los programas operen en piezas de datos. A una pila de usuario siempre se le asigna al menos 1 tamaño de página de memoria y 32k de memoria. Un proceso necesita una página de datos para cada instrucción que ejecuta. Si un proceso se ejecuta más tiempo que su pila de usuario asignada, el programa finalmente pierde el control sobre a dónde ha sido dirigido por el sistema operativo y, por lo general, se detiene.

Método de estimación del tamaño de pila del usuario:

• El método de estimación del tamaño de pila del usuario es una técnica que se utiliza en la ingeniería de software y el desarrollo de aplicaciones informáticas, que estima el tamaño de pila requerido para la ejecución del programa.
• El método de estimación del tamaño de la pila es una técnica para estimar la cantidad de bytes de memoria que se necesitarán para ejecutar un programa determinado en una máquina en particular. Utiliza datos de tiempo de las últimas tres etapas del proceso de ejecución: carga, ejecución y descarga.
• El tiempo para cargar un programa en la memoria es una buena indicación del tamaño real del código, ya que el cargador lee todas las instrucciones y datos. El tiempo para ejecutar las instrucciones es una indicación del tamaño de la pila. Por último, el tiempo que se tarda en descargar la memoria recién no utilizada es una indicación de la cantidad de memoria que se debe guardar.
• Este proceso se puede repetir para cada método y clase en su programa. Para compararlos entre sí puedes usar uno de los métodos más populares llamado Complejidad Ciclomática .

Pila del sistema:

Se puede pensar en una pila del sistema como «el espacio en el que se ejecutan los comandos». La pila del sistema es parte del espacio de la memoria física y almacena temporalmente información asociada con cada nuevo proceso que se crea o se cambia.

Método de estimación del tamaño de la pila del sistema:

• El método de estimación del tamaño de la pila del sistema es una técnica que se utiliza para estimar el tamaño de la pila de un programa. 
• El método de estimación del tamaño de la pila del sistema se puede utilizar como una herramienta para la «optimización del programa» y, por lo general, tendrá en cuenta la cantidad de parámetros de entrada y salida, además de las variables locales. 
• La técnica de estimación es especialmente útil si se quiere saber cuánta memoria requiere un programa en particular bajo ciertas condiciones. 
• La técnica de análisis también se puede utilizar al programar software nuevo para estimar cuánta memoria se necesitará.

Conclusión:

La cantidad de espacio utilizado por las variables en la pila se puede estimar en la estructura de datos, la huella de memoria y el consumo de recursos. El patrón de uso del espacio y las características operativas de un sistema operativo determinado se tienen en cuenta al realizar estas estimaciones. El algoritmo comienza con una investigación sobre cuánta pila es suficiente para manipular o almacenar parámetros y variables en lenguajes de programación comunes (por ejemplo, C/C++). Luego recomienda un parámetro para establecer en la inicialización del sistema porque algunos sistemas operativos tienen una sobrecarga más alta al establecer estructuras de datos que otros. Finalmente, el algoritmo determina el tamaño del espacio de pila según el tipo de aplicación. El algoritmo es una buena herramienta para que los programadores de lenguajes de programación predigan el uso de la pila por parte de aplicaciones comunes.