Fundamentos de Sistemas Operativos: Memoria, Almacenamiento y RAID

Características del Sistema de Archivos de CD-ROM (ISO 9660)

El sistema de archivos High Sierra, posteriormente estandarizado como ISO 9660, presenta varias características clave en sus diferentes niveles:

• Nivel 1: Utiliza el formato de nombres de archivo 8.3. Los directorios no pueden tener extensión.
• Nivel 2: Permite el uso de nombres de archivo de hasta 32 caracteres.
• Nivel 3: Ofrece soporte para bloques de datos no contiguos.
• Extensiones: Existen extensiones como Rock Ridge (utilizada en sistemas UNIX) que permiten el uso de permisos de archivos y nombres largos (hasta 255 caracteres).

Eficiencia de la Memoria Virtual frente al Intercambio (Swapping)

La memoria virtual es más eficiente que el intercambio por la forma en que gestiona los procesos:

• El intercambio (*swapping*) solo es viable si un proceso cabe completamente en la memoria física del equipo.
• La memoria virtual, en cambio, puede cargar y ejecutar un proceso que sea significativamente más grande que el total de la memoria física existente. Esto se logra cargando solo las partes (páginas) del proceso que son necesarias en un momento dado.

Funcionamiento y Concepto de la Paginación

La paginación es un mecanismo fundamental en la gestión de memoria de los sistemas operativos modernos. Consiste en lo siguiente:

H3: Concepto de Paginación

La paginación utiliza un espacio de direcciones virtual. La unidad básica de memoria en este espacio se conoce como página. Cada proceso puede utilizar una o muchas páginas.

H3: Funcionamiento y Traducción de Direcciones

Cada página virtual se mapea a un marco de página (*page frame*) en la memoria física. Cada vez que se intenta acceder a una dirección, la Unidad de Gestión de Memoria (MMU) transforma esa dirección virtual en una dirección física (real).

H4: Ventaja Principal

La principal ventaja es que permite que el espacio de direcciones virtual sea mucho más grande que el espacio físico disponible.

H4: Gestión de Desbordamiento

Cuando se agota el espacio de direcciones físico, el sistema comienza a utilizar el disco (área de *swap*) para almacenar y reemplazar aquellos marcos de página que no están presentes o que no se están utilizando activamente.

Detección de Bits en CD-ROM

Un CD-ROM distingue entre un bit 0 y un bit 1 basándose en las transiciones detectadas por el láser entre las áreas grabadas (*fosos*) y las áreas planas (*llanos*):

• Bit 1: Se registra cuando hay un cambio de foso a llano o de llano a foso.
• Bit 0: Se registra cuando no hay cambio, es decir, cuando hay dos fosos o dos llanos consecutivos.

Concepto, Utilidad y Tipos de RAID

H3: Definición de RAID

Un RAID (*Redundant Array of Independent Disks*) es un arreglo redundante de discos independientes.

H3: Utilidad

El RAID sirve para mejorar el rendimiento (*performance*) y aumentar la seguridad y la tolerancia a fallos al escribir datos, distribuyendo o duplicando la información en múltiples discos.

H3: Tipos de RAID

Los niveles de RAID más comunes y estandarizados son: RAID 0, RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4 y RAID 5.

Sistema de Archivos de Lista Enlazada

Este sistema de archivos consiste en una forma de llevar el control del espacio de almacenamiento (memoria o disco) manteniendo una lista enlazada de segmentos. Estos segmentos pueden ser:

• Espacios asignados (a procesos).
• Espacios libres.

La lista de segmentos se mantiene generalmente ordenada por dirección. Este ordenamiento tiene la ventaja de que cuando un proceso termina o se intercambia a disco, la lista se actualiza de forma muy sencilla, facilitando la coalescencia de espacios libres adyacentes.