Paginación, Swapping y Sistemas de Archivos: Conceptos Clave Explicados

Paginación, Swapping y Sistemas de Archivos: Conceptos Clave

1. ¿Qué es la paginación y cómo funciona?

Respuesta: La paginación utiliza un espacio de direcciones virtual, donde cada unidad de memoria se conoce como página. Cada proceso puede usar una o muchas páginas. Cada página tiene un marco de página en la memoria física. Cada vez que se intenta acceder a una página, la MMU (Memory Management Unit) transforma esa dirección virtual en dirección real. La ventaja es que se puede tener un espacio de direcciones virtual más grande que el físico. Cuando se agota el espacio de direcciones físico, se empieza a utilizar el disco para reemplazar aquellos marcos de página no presentes en la memoria RAM.

2. ¿En qué consiste el swapping y qué problemas tiene?

Respuesta: El swapping consiste en mantener cada proceso tanto en el disco como en la RAM. Cuando se solicita memoria RAM y un proceso no tiene espacio suficiente, se puede intercambiar un proceso completo entre el disco y la RAM para liberar espacio. Sin embargo, se está limitado a la cantidad máxima de RAM del equipo para ejecutar un proceso.

3. ¿En qué se diferencia un dispositivo de bloques de un dispositivo de caracteres?

Respuesta: Un dispositivo de bloques se accede mediante bloques de datos y de forma aleatoria, utilizando los buffers del sistema. Un dispositivo de caracteres se accede de forma secuencial y no utiliza los buffers del sistema.

4. ¿Por qué al tomar una captura de pantalla de un video en un sistema operativo, la ventana del programa multimedia aparece negra?

Respuesta: Esto ocurre porque hay intercambio de datos directo entre la RAM y la tarjeta de video (DMA - Direct Memory Access). Por lo tanto, el sistema operativo no está al tanto de lo que se está pintando en el cuadro del video.

5. ¿Qué ocurre durante un fallo de página?

Respuesta: Durante un fallo de página, ocurre una interrupción del sistema, donde el sistema operativo toma el control del computador. En ese caso, el sistema operativo elige algún marco de página que esté siendo poco usado para intercambiarlo al disco y así liberar un marco de página para ser utilizado para otra cosa.

6. Cálculo de Dirección Física con Paginación

Si se tiene un espacio de direcciones virtual de 32 bits con páginas de 4k cada una y se quiere ejecutar la siguiente instrucción: MOV REG, 28672, sabiendo que el programa se encuentra en las páginas 0, 7, 32, 33, 34, 35, 36 y esas páginas están reflejadas en los marcos de página 4, 100, 91, 200, 10, 32, 127:

Respuesta: MOV REG, 409600

7. ¿Cómo distingue un CD-ROM entre un bit 0 y un bit 1?

Respuesta: Cuando hay un cambio de foso a llano o de llano a foso, es un bit 1. Cuando hay dos fosos o dos llanos seguidos, es un bit 0.

8. ¿Qué es un RAID, para qué sirve y cuáles son sus tipos?

Respuesta: Un RAID (Redundant Array of Independent Disks) es un arreglo redundante de discos independientes que permite tener mejor rendimiento y más seguridad al escribir en discos. Sus tipos son RAID 0, 1, 2, 3, 4, 5.

9. Diferencia entre Sistemas de Directorios: Un Nivel, Dos Niveles y Jerárquico

Respuesta:

• Un nivel: Tiene todos los archivos en su directorio raíz.
• Dos niveles: Tiene un directorio para cada usuario.
• Jerárquico: Mantiene todos los directorios ordenados en forma de árbol, donde cada directorio puede tener un número ilimitado de subdirectorios.

10. ¿En qué consiste el superbloque de un sistema de archivos?

Respuesta: El superbloque contiene información del tamaño, lista de bloques, tipo, la cantidad de bloques libres y usados del sistema de archivos.