Jhon Arista Alarcon - Trabajo SO Semana 1

CUESTIONES DE REPASO
1.1. Enumere y defina brevemente los cuatro elementos principales de un

computador.
 Procesador. Controla el funcionamiento del computador y realiza sus

funciones de procesamiento de datos. Cuando sólo hay un procesador, se
denomina usualmente unidad central de proceso (Central Processing Unit,
CPU).
 Memoria principal. Almacena datos y programas. Esta memoria es
habitualmente volátil; es decir, cuando se apaga el computador, se pierde su
contenido. En contraste, el contenido de la memoria del disco se mantiene
incluso cuando se apaga el computador. A la memoria principal se le
denomina también memoria real o memoria primaria.
 Módulos de E/S. Transfieren los datos entre el computador y su entorno
externo. El entorno externo está formado por diversos dispositivos, incluyendo
dispositivos de memoria secunda- ria (por ejemplo, discos), equipos de
comunicaciones y terminales.
 Bus del sistema. Proporciona comunicación entre los procesadores, la
memoria principal y los módulos de E/S.
1.2. Defina las dos categorías principales de los registros del procesador.
 Registros visibles para el usuario: Permiten al programador en lenguaje
máquina o en ensamblador minimizar las referencias a memoria principal
optimizando el uso de registros. Para lenguajes de alto nivel, un compilador
que realice optimización intentará tomar decisiones inteligentes sobre qué
variables se asignan a registros y cuáles a posiciones de memoria principal.
Algunos lenguajes de alto nivel, tales como C, permiten al programador sugerir
al compilador qué variables deberían almacenarse en registros.
 Registros de control y estado: Usados por el procesador para controlar su
operación y por rutinas privilegiadas del sistema operativo para controlar la
ejecución de programas.
1.3. En términos generales, ¿cuáles son las cuatro acciones distintas que puede
especificar una instrucción de máquina?
 Procesador-memoria. Se pueden transferir datos desde el procesador a la
memoria o viceversa.
 Procesador-E/S. Se pueden enviar datos a un dispositivo periférico o recibirlos
desde el mismo, transfiriéndolos entre el procesador y un módulo de E/S.
 Procesamiento de datos. El procesador puede realizar algunas operaciones
aritméticas o lógicas sobre los datos.
 Control. Una instrucción puede especificar que se va a alterar la secuencia de
ejecución. Por ejemplo, el procesador puede leer una instrucción de la posición
149, que especifica que la siguiente instrucción estará en la posición 182. El
procesador almacenará en el contador del programa un valor de 182. Como
consecuencia, en la siguiente fase de búsqueda, se leerá la instrucción de la
posición 182 en vez de la 150.
1.4. ¿Qué es una interrupción?
Constituyen una manera de mejorar la utilización del procesador entre las cuales
tenemos:
 De programa: Generada por alguna condición que se produce como
resultado de la ejecución de una instrucción, tales como un desbordamiento
aritmético, una di- visión por cero, un intento de ejecutar una instrucción de
máquina ilegal, y las referencias fuera del espacio de la memoria permitido
para un usuario.
 Por temporizador: Generada por un temporizador del procesador. Permite al
sistema operativo realizar ciertas funciones de forma regular.
 De E/S: Generada por un controlador de E/S para señalar la conclusión normal
de una operación o para indicar diversas condiciones de error.
 Por fallo del hardware: Generada por un fallo, como un fallo en el suministro
de energía o un error de paridad en la memoria.
1.5. ¿Cómo se tratan múltiples interrupciones?
Se pueden tratar con dos alternativas:
La primera es inhabilitar las interrupciones mientras que se está procesando una
interrupción. Una interrupción inhabilitada significa simplemente que el procesador
ignorará cualquier nueva señal de petición de interrupción. Si se produce una
interrupción durante este tiempo, generalmente permanecerá pendiente de ser
procesada, de manera que el procesador sólo la comprobará después de que se
rehabiliten las interrupciones. Por tanto, cuando se ejecuta un programa de usuario y se
produce una interrupción, se inhabilitan las interrupciones inmediatamente. Después
de que se completa la rutina de manejo de la interrupción, se rehabilitan las
interrupciones antes de reanudar el programa de usuario, y el procesador comprueba si
se han producido interrupciones adicionales. Esta estrategia es válida y sencilla, puesto
que las interrupciones se manejan en estricto orden secuencial.
La segunda estrategia es definir prioridades para las interrupciones y permitir que una
interrupción de más prioridad cause que se interrumpa la ejecución de un manejador de
una interrupción de menor prioridad.
1.6. ¿Qué características distinguen a los diversos elementos de una jerarquía de
memoria?
 Disminución del coste por bit.
 Aumento de la capacidad.
 Aumento del tiempo de acceso.
 Disminución de la frecuencia de acceso a la memoria por parte del procesador.
1.7. ¿Qué es una memoria cache?
Es una memoria que se sitúa entre la unidad central de procesamiento (CPU) y la
memoria de acceso aleatorio (RAM) para acelerar el intercambio de datos. De forma
similar, cuando hablamos de caché software hablamos de un espacio de memoria que
contiene los datos calculados o copiados desde un espacio más lento.
1.8. Enumere y defina brevemente las tres técnicas para las operaciones de E/S.
 E/S programada.
 E/S dirigida de interrupciones.
 Acceso directo a memoria (Direct Memory Access, DMA).
1.9. ¿Cuál es la diferencia entre la proximidad espacial y la temporal?
 Proximidad temporal. Es cuando, en un intervalo de tiempo determinado, la
probabilidad de que un programa acceda de manera repetida a las mismas
posiciones de memoria es muy grande.
La proximidad temporal se debe principalmente a las estructuras iterativas; un bucle
ejecuta las mismas instrucciones repetidamente, de la misma manera que las llamadas
repetitivas a subrutinas.
 Proximidad espacial. Es cuando, en un intervalo de tiempo determinado, la
probabilidad de que un programa acceda a posiciones de memoria próximas es
muy grande.
La proximidad espacial se debe principalmente al hecho de que la ejecución de los
programas es secuencial –se ejecuta una instrucción detrás de la otra salvo las
bifurcaciones– y también a la utilización de estructuras de datos que están
almacenados en posiciones de memoria contiguas.
1.10. En general, ¿cuáles son las estrategias para aprovechar la proximidad
espacial y la temporal?
Si cuando accedo a una posición de memoria transfiero sólo los datos de esa posición,
no aprovecho los posibles accesos contiguos.
Si cuando se accede a una posición de memoria se transfiere esos datos y los
contiguos, sí aprovecho los accesos contiguos transfiero de la memoria principal un
bloque de palabras.
NOMBRE: JHON ARISTA ALARCON

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