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Questions and Answers
¿Cuál es la función principal de los protocolos de coherencia como MESI en sistemas multiprocesadores?
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¿Qué técnica se utiliza en la memoria virtual para dividir la memoria física?
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¿Cuál de los siguientes algoritmos de asignación de memoria busca el bloque libre más pequeño que sea suficiente?
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¿Cuál es una de las medidas de protección de la memoria por hardware?
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¿Qué componente se incluye en la implementación de políticas de seguridad para prevenir accesos no autorizados?
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¿Cuál es el nivel de memoria más rápido y costoso?
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¿Qué tipo de memoria es volátil?
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¿Qué política de reemplazo de caché reemplaza el bloque menos recientemente utilizado?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la fragmentación es correcta?
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¿Cuál es la función principal de la memoria virtual?
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¿Qué tipo de mapeo de caché organiza los datos en bloques pero permite más flexibilidad que el mapeo directo?
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¿Qué tipo de memoria, incluida en la jerarquía, es típicamente la más lenta y económica?
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¿Cuál de las siguientes no es una política de reemplazo de caché?
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Study Notes
Jerarquía de Memoria
- Esquema que organiza tipos de memoria en niveles basados en velocidad y costo.
- Registros son la memoria más rápida, ubicada dentro del CPU.
- La memoria caché actúa como intermediaria entre la CPU y la memoria principal (RAM).
- Memoria principal (RAM) es volátil y almacena datos y programas en uso.
- Memoria secundaria incluye discos duros, SSDs, CDs y otros dispositivos de almacenamiento masivo.
- Almacenamiento terciario, como cintas magnéticas, se utiliza principalmente para backups.
Gestión de Memoria
- Se refiere a la administración de la memoria por parte del sistema operativo.
- Asignación de memoria determina cómo se distribuye la memoria a los procesos en ejecución.
- La fragmentación puede ocurrir de manera interna (dentro de un bloque) o externa (entre bloques).
- La memoria virtual permite utilizar más memoria de la que hay físicamente con paginación e intercambio (swapping).
Cachés y su Organización
- La memoria caché se organiza en múltiples niveles (L1, L2, L3) con L1 siendo la más rápida y L3 la más grande.
- Políticas de reemplazo de caché deciden qué datos se sustituyen cuando la caché está llena. Ejemplos incluyen:
- LRU (Least Recently Used): Reemplaza el bloque menos recientemente usado.
- FIFO (First In First Out): Reemplaza el bloque más antiguo.
- LFU (Least Frequently Used): Reemplaza el bloque menos frecuentemente usado.
Coherencia de Caché
- Es crucial en sistemas multiprocesadores para garantizar una visión consistente de los datos en todos los núcleos.
- Protocolos de coherencia, como MESI (Modified, Exclusive, Shared, Invalid), se utilizan para mantener esta coherencia.
Virtualización de Memoria
- Técnica que ofrece a cada proceso un espacio de direcciones lógico mayor que la memoria física disponible.
- La paginación divide la memoria virtual en páginas y la física en marcos.
- La segmentación divide la memoria en segmentos de tamaños variados según la lógica del programa.
Algoritmos de Asignación de Memoria
- Determinan cómo se asigna la memoria a los procesos:
- Primera Ajuste (First-Fit): Asigna el primer bloque libre que sea suficientemente grande.
- Mejor Ajuste (Best-Fit): Asigna el bloque libre más pequeño que sea adecuado.
- Peor Ajuste (Worst-Fit): Asigna el bloque libre más grande.
Seguridad y Protección de la Memoria
- Esencial para evitar accesos no autorizados y mantener la integridad del sistema.
- Protección por hardware se realiza utilizando unidades de gestión de memoria (MMU).
- Protección por software incluye el uso de permisos de acceso.
Implementación de Políticas para Seguridad
- Control de acceso establece permisos y privilegios para usuarios y procesos.
- Monitoreo y registro permiten registrar accesos y actividades en la memoria.
- Encriptación emplea técnicas de cifrado para resguardar datos sensibles.
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Description
En esta unidad abordamos la jerarquía de memoria, un esquema crítico para entender cómo se organizan los distintos tipos de memoria en una computadora. Exploraremos los niveles de memoria, desde los registros hasta las memorias más económicas, y cómo influyen en el rendimiento del sistema.
