Sistemas de Memoria Virtual y Programas
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Questions and Answers

¿Qué sucede cuando se ejecuta la instrucción JMP 24 del primer programa?

  • Ejecuta un ciclo infinito.
  • Realiza una actualización de memoria.
  • Salta a la instrucción en la dirección 24. (correct)
  • Interrumpe el segundo programa.

¿Cuál es el tamaño de cada uno de los programas mencionados en el contenido?

  • 8 KB cada uno.
  • 32 KB cada uno.
  • 16 KB cada uno. (correct)
  • 64 KB cada uno.

¿Cuál es la dirección de memoria donde se carga el segundo programa en el análisis?

  • 32,768
  • 20,000
  • 0
  • 16,384 (correct)

¿Qué característica de los programas permite que uno no dañe al otro cuando se ejecutan?

<p>Tienen llaves de memoria distintas. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede si el primer programa termina ejecutándose y el sistema operativo decide iniciar el segundo programa?

<p>El segundo programa se carga sobre el primero. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la consecuencia de cargar los programas consecutivamente en la memoria?

<p>Ambos programas zost fitas y se pueden ejecutar normalmente. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de estas afirmaciones describe correctamente la relación entre los programas una vez cargados?

<p>No afectan a su ejecución mutua. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué instrucción se realiza después de que el primer programa ejecuta JMP 24?

<p>Continúa normalmente a la dirección 24. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del último bit mencionado en el contexto de las páginas?

<p>Deshabilitar el uso de caché para la página. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Por qué no se incluye la dirección del disco en la tabla de páginas?

<p>Porque no es necesaria para la traducción de direcciones. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué representa la memoria virtual según el contenido?

<p>Una abstracción del espacio de direcciones físicas. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es uno de los desafíos principales en un sistema de paginación?

<p>Mantener la velocidad en la asociación de direcciones virtuales a físicas. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se asocia normalmente a un marco de página de memoria física?

<p>Un espacio de direcciones virtuales descomponen. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango del espacio de direcciones para los números telefónicos locales en los Estados Unidos?

<p>0 a 9,999,999 (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es una característica importante de las páginas asociadas con registros de dispositivos?

<p>Requieren que la caché esté constantemente desactivada. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tamaño tienen las direcciones IPv4?

<p>32 bits (A)</p> Signup and view all the answers

La tabla de páginas se utiliza para qué tipo de traducción?

<p>De direcciones virtuales a físicas. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumple el sistema operativo en la gestión de fallos de página?

<p>Manejar la información desde tablas de software. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de registros se utilizan para asociar el espacio de direcciones de cada proceso con la memoria física?

<p>Registros base y límite (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango de los puertos de E/S en el Pentium?

<p>0 a 16383 (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué longitud puede tener un dominio .com en términos de caracteres?

<p>De 2 a 63 caracteres (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué método se utilizaba anteriormente para proporcionar a cada programa su propio espacio de direcciones?

<p>Reubicación dinámica simple (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál fue una de las primeras supercomputadoras que usó el concepto de registros base y límite?

<p>CDC 6600 (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué problema se presenta con el crecimiento de la tecnología de comunicación en relación al espacio de direcciones telefónicas?

<p>El espacio se vuelve demasiado pequeño (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la consecuencia principal de un espacio de direcciones virtuales grande en relación con la tabla de páginas?

<p>La tabla de páginas debe ser más rápida. (D)</p> Signup and view all the answers

Con una dirección virtual de 32 bits y un tamaño de página de 4 KB, ¿cuántas entradas necesita aproximadamente la tabla de páginas?

<p>1,000,000 entradas. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el diseño de la tabla de páginas es correcta?

<p>La tabla de páginas debe ser muy amplia para cada proceso. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es un problema significativo relacionado con tener una tabla de páginas muy extensa?

<p>Afecta el rendimiento durante la conmutación de contexto. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ventaja tiene el método de utilizar una tabla de páginas simple y una copia en memoria principal?

<p>No necesita más referencias a memoria durante la ejecución. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre si la búsqueda en la tabla de páginas tarda más de 0.2 nanosegundos?

<p>Se genera un cuello de botella significativo. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué desventaja suele asociarse con la utilización de una sola tabla de páginas indexada por el número de página virtual?

<p>Puede ser extremadamente costosa en términos de recursos. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la necesidad crítica para las computadoras en relación con las tablas de páginas?

<p>Contar con una asociación de páginas eficaz y rápida. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal ventaja de utilizar tablas de páginas invertidas en sistemas de 64 bits?

<p>Requieren menos espacio que las tablas de páginas normales. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la desventaja significativa de las tablas de páginas invertidas?

<p>La complexidad en la búsqueda de direcciones virtuales a físicas aumenta. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede cuando un proceso intenta acceder a una dirección de memoria no autorizada?

<p>Se envía una señal o se elimina el proceso. (A)</p> Signup and view all the answers

En un sistema de tablas de páginas multinivel, ¿cuántos niveles son generalmente considerados óptimos?

<p>Tres. (D)</p> Signup and view all the answers

Si se tiene un espacio de direcciones virtuales de 64 bits y se usa una página de 4 KB, ¿cuántas entradas necesitaría la tabla de páginas convencional?

<p>$2^{64} / 4 KB$ (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué implica la relación entre el tamaño de la tabla de páginas y la memoria física en un sistema de 64 bits?

<p>La tabla de páginas puede ser mayor que la memoria física. (C)</p> Signup and view all the answers

Al tratar con traducción de direcciones virtuales y físicas, ¿cuál es el proceso para buscar en la tabla de páginas invertida?

<p>Buscar las entradas utilizando la combinación de proceso y página virtual. (A)</p> Signup and view all the answers

Con un espacio de direcciones de 64 bits y un tamaño de página de 4 KB, ¿cuántas entradas tendría una tabla de páginas convencional si la memoria RAM es de 1 GB?

<p>262,144 entradas. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal razón para no elegir al azar una página para desalojar en caso de un fallo de página?

<p>El rendimiento del sistema sería superior al seleccionar páginas poco utilizadas. (B)</p> Signup and view all the answers

Cuando una página es desalojada y ha sido modificada, ¿qué acción debe realizar el sistema operativo?

<p>Reescribir la página modificado en el disco para su actualización. (C)</p> Signup and view all the answers

En el contexto de algoritmos de reemplazo de páginas, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta?

<p>Las páginas Web en caché pueden ser modificadas antes de ser desalojadas. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué criterio es común entre el reemplazo de páginas y la gestión de la memoria caché en computadoras?

<p>Ambos requieren decidir qué bloque o página eliminar cuando la memoria está llena. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con una página que no ha sido modificada cuando es desalojada?

<p>No es necesario escribirla de nuevo en el disco, ya que está actualizada. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es un efecto negativo de desalojar una página de uso frecuente?

<p>Generación de una carga adicional al traer la página de nuevo. (B)</p> Signup and view all the answers

En el proceso de reemplazo de páginas, ¿qué se entiende por 'desalojo'?

<p>Reemplazar una página con otra nueva en memoria. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante el estudio de los algoritmos de reemplazo de páginas en el diseño computacional?

<p>Para mejorar la eficiencia en el acceso a la memoria y reducir la carga del sistema. (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Espacio de direcciones

Un rango de valores utilizados para identificar ubicaciones en la memoria o en otros recursos.

Registros base y límite

Registros de hardware que se utilizan para asignar un espacio de direcciones lógico a un proceso a una ubicación específica en memoria física.

Reubicación dinámica

Un método para asignar un espacio de direcciones de proceso a una parte diferente de la memoria física.

Dirección lógica

Una dirección de memoria vista por un programa.

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Dirección física

Una dirección de memoria real en la memoria RAM.

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Espacio de direcciones de un proceso

El rango de direcciones de memoria que un proceso puede utilizar.

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Números telefónicos

Ejemplo de espacio de direcciones tradicional.

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IPv4

Un sistema de direccionamiento en internet basado en 32 bits.

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Cargamiento consecutivo de programas

Cuando dos programas se cargan uno tras otro en la memoria, comenzando en la misma dirección inicial.

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Problema de reubicación

Un problema que surge cuando los programas se cargan en memoria con direcciones diferentes a las esperadas, pudiendo afectar su correcto funcionamiento.

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Instrucción JMP 24

Una instrucción que indica al procesador que salte a la instrucción ubicada en la dirección 24 de la memoria.

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Ejecución de programas

Proceso de llevar a cabo las instrucciones de un programa por el procesador.

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Dirección 16384

Una ubicación específica en la memoria RAM donde se carga un programa.

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Sistemas Operativos

Software que controla los recursos del computador, incluyendo la memoria.

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Memoria Principal

La memoria RAM del computador donde se almacenan datos y programas a los cuales un procesador puede acceder directamente.

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Ejecución suficiente de programa

Cuando un programa corre por un tiempo, utilizando los recursos disponibles del computador.

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Memoria virtual

Abstracción del espacio de direcciones de la memoria física creada por el sistema operativo.

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Paginación

Técnica de administración de memoria que divide el espacio de direcciones virtuales en páginas y las asocia a marcos de página en memoria física.

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Bits de control de página

Bits que controlan el comportamiento de una página, incluyendo su estado de uso, modificación y habilitación de caché.

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Marco de página

Bloque de memoria física reservado para una página virtual.

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Tabla de páginas

Estructura de datos que asocia una dirección virtual a su dirección física correspondiente.

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Fallos de página

Eventos que ocurren cuando una página virtual no se encuentra en memoria física.

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Aceleración de paginación

Proceso de hacer más rápida la asociación entre direcciones virtuales y físicas en un sistema de paginación.

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Deshabilitación de caché

Función que deshabilita el uso de caché para ciertas páginas, como las asociadas a dispositivos de E/S.

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¿Qué sucede si se intenta acceder a una dirección de memoria inválida?

El sistema operativo detecta el acceso a la memoria inválida y toma una acción, como enviar una señal o eliminar el proceso.

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¡Tablas de páginas de varios niveles!

Las tablas de páginas de dos niveles se pueden expandir a tres, cuatro o más niveles para mayor flexibilidad en la gestión de memoria.

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Tabla de páginas invertida

En este sistema, cada marco de página en la memoria real tiene su propia entrada, en lugar de cada dirección virtual.

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¿Cómo afecta el diseño de tabla de páginas a los sistemas de 64 bits?

Las tablas de páginas tradicionales se vuelven demasiado grandes para sistemas de 64 bits, lo que lleva a la necesidad de soluciones alternativas como la tabla de páginas invertida.

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Ventajas y desventajas de la tabla de páginas invertida

Ahorra espacio, pero dificulta la traducción de direcciones virtuales a físicas, ya que requiere buscar una entrada específica en la tabla.

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Búsqueda en la tabla de páginas invertida

Para traducir una dirección virtual, el hardware debe buscar una entrada con el ID del proceso y la página virtual en la tabla de páginas invertida.

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¿Cuál es la principal desventaja de las tablas de páginas invertidas?

La traducción de direcciones virtuales a físicas es mucho más lenta debido a la necesidad de buscar entradas específicas en la tabla.

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¿Qué tamaño tiene la tabla de páginas invertida en un sistema de 64 bits?

Con 1 GB de RAM, una página de 4 KB y una entrada de 8 bytes, la tabla de páginas invertida necesita 262,144 entradas.

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¿Qué pasa con el tamaño de la tabla de páginas si el espacio de direcciones virtuales es grande?

Si el espacio de direcciones virtuales es grande, la tabla de páginas también será grande. Esto se debe a que se necesita una entrada en la tabla de páginas para cada página virtual, y un espacio de direcciones virtual grande significa un gran número de páginas virtuales.

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¿Por qué la asociación virtual-física es crítica en cada referencia de memoria?

Cada instrucción y acceso a datos debe traducirse desde una dirección virtual a una física. La tabla de páginas facilita esta traducción en tiempo real.

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Cuello de botella

Una restricción en el rendimiento debido a un componente más lento que otros en un sistema. Si la búsqueda en la tabla de páginas se vuelve demasiado lenta, puede ralentizar todo el proceso.

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Tamaño de la tabla de páginas para un espacio de direcciones de 32 bits

Con un tamaño de página de 4 KB, un espacio de direcciones de 32 bits requiere una tabla de páginas con 1 millón de entradas.

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Tabla de páginas única

Un diseño simple donde una sola tabla de páginas contiene entradas para cada página virtual del proceso actual. Esta tabla se carga en hardware de alta velocidad al iniciar el proceso.

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Ventajas de una tabla de páginas única

Simplicidad y rapidez. No se requieren referencias a memoria durante la traducción de direcciones.

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Desventajas de una tabla de páginas única

Alto costo de almacenamiento y bajo rendimiento al cambiar de contexto. La carga de una tabla de páginas completa al cambiar de proceso puede ser lenta.

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Tabla de páginas en memoria principal

Un diseño donde la tabla de páginas completa reside en la memoria principal. Se necesita un solo registro para apuntar al inicio de la tabla.

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¿Qué es el reemplazo de páginas?

Cuando la memoria está llena, se debe reemplazar una página actual por una nueva. Este proceso decide qué página se elimina de la memoria.

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Página modificada

Una página que ha sido alterada mientras estaba en memoria. Se necesita guardar cambios realizados en el disco.

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Página no modificada

Una página que no ha sido alterada en memoria. La copia en el disco está actualizada.

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Algoritmo de reemplazo de páginas

Un algoritmo que decide qué página se debe eliminar de la memoria cuando ocurre un fallo de página. Se busca una página que no se use mucho.

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Efecto del algoritmo en el rendimiento

Un algoritmo de reemplazo de páginas bien implementado puede mejorar el rendimiento del sistema, mientras que un algoritmo malo puede hacerlo más lento.

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Cache

Una pequeña memoria que guarda información utilizada recientemente para acelerar el acceso a los datos.

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Reemplazo de páginas en un servidor web

Cuando una página web se pide al servidor y la memoria está llena, se debe reemplazar una página web vieja por la nueva.

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Study Notes

Sistemas de archivos

  • Los sistemas de archivos son una abstracción que permite almacenar y recuperar información en un dispositivo de almacenamiento de datos, como un disco duro.
  • Se requieren para que las aplicaciones puedan almacenar información que no es temporal y múltiples usuarios puedan acceder a ella concurrentemente.
  • Las características clave para los sistemas de archivos son almacenar una gran cantidad de información, permitir que esa información sobreviva a la terminación del proceso que la utilizó y permitir el acceso concurrente de múltiples procesos.

Nomenclatura de archivos

  • Los nombres de archivos varían en longitud y pueden estar compuestos por letras, dígitos y caracteres especiales.
  • El formato depende del sistema operativo, algunas veces puede permitir un número de cá- racteres variable.
  • Las extensiones son una convención que ayuda a las aplicaciones a reconocer tipos de archivos y darles un significado para el usuario, aunque no todos los sistemas operativos lo requieren.

Estructura de archivos

  • Los archivos pueden ser secuencias de bytes sin estructura, una secuencia de registros de longitud fija o un árbol de registros, donde cada registro puede contener un nombre de llave.
  • La implementación del sistema de archivos suele depender del tamaño promedio de los archivos y las características de los sistemas asociados.

Operaciones de archivos

  • Crear (create): anuncia el archivo y establece algunos datos.
  • Borrar (delete): libera el espacio en disco.
  • Abrir (open): para acceder rápidamente a los datos.
  • Cerrar (close): libera información de la llamada, permitiendo el acceso posterior
  • Leer (read): recupera los datos del archivo.
  • Escribir (write): agrega datos al archivo.
  • Append: Agrega datos al final del archivo sin alterar los contenidos existentes.
  • Buscar (seek): se posiciona en un punto específico del archivo.
  • Obtener atributos (get attributes): obtener información sobre un archivo.

Sistemas de directorios

  • Un directorio es un archivo especial que organíza los archivos.
  • Los directorios pueden estar en un solo nivel o en una jerarquía.
  • Los nombres de ruta absolutos comienzan en el directorio raíz. Las rutas relativas se iden- tifican como relativas al directorio actual (el directorio de trabajo).

Métodos de asignación

  • Asignación contigua: los archivos se alojan en bloques de espacio en disco consecutivos, lo que facilita la lectura secuencial, pero puede causar fragmentación.
  • Asignación enlazada: cada bloque de un archivo contiene la dirección del siguiente bloque, lo que facilita el acceso aleatorio, pero es lento.
  • Asignación de lista enlazada utilizando la tabla de asignación de archivos (FAT): los bloques de los archivos se mantienen en una lista enlazada en memoria; cada bloque tiene un pun- tador al siguiente.

Nodos-i

  • Los nodos-i son estructuras de datos que almacenan la información de los archivos en lugar de en el propio directorio.
  • Cada archivo tiene un nodo-i que contiene datos como el archivo, el tamaño, los permisos y las direcciones de los bloques de datos.
  • El nodo-i tiene un índice que el sistema usa para ubicar las posiciones de los bloques dentro del disco.

Tabla de nodos-i

  • La tabla de nodos-i suele paginarse en memoria.
  • Cada página de la tabla de nodos-i contiene varios nodos-i.
  • Un apuntador a la dirección física de la tabla de nodos-i está presente en el registro de la tabla de procesos.

Sistemas de archivos por bitácora

  • El sistema de archivos por bitácora registra las acciones de modificación en un registro espe- cífico en disco.
  • Si se produce una falla en el sistema, las operaciones necesarias se pueden revertir.
  • Las características de los nodos-i, la tabla de nodos-i, la estructura del directorio y la tabla del sistema de archivos permiten almacenar, buscar y administrar la información de la tabla de nodos-i.

Memoria virtual

  • La memoria virtual es una técnica que utiliza las direcciones de memoria físicas y vir- tuales para manejar la gestión de memoria, con una tabla de páginas para asignar la me- moria física a la virtual.
  • Se divide en páginas y marcos, y las conversiones entre direcciones físicas y virtuales se hacen a través de las tablas de páginas.
  • Se utiliza un búfer de traducción (TLB) en el hardware para acelerar la traducción de las direcciones virtuales a físicas.
  • Los algoritmos de reemplazo de páginas se utilizan para controlar qué página se eliminará cuando la memoria se llena. Los algoritmos típicos incluyen LRU, FIFO, segunda oportu- nidad y reloj.
  • La memoria virtual requiere un intercambio de bloques entre memoria y disco.

Sistemas de archivos estructurados

  • Para lograr grandes capacidades de almacenamiento, los sistemas de archivos suele recurrir al agrupamiento de los archivos en bloques de disco contiguos en tamaño fijo.
  • Cada bloque de archivo se ubica en la zona del disco que el dispositivo de almacenamiento indicó.

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Description

Este cuestionario se centra en el funcionamiento de la memoria virtual y la gestión de programas en un sistema operativo. Explora conceptos clave como la instrucción JMP, el tamaño de los programas y la relación entre ellos una vez cargados en memoria. Ideal para estudiantes que buscan profundizar en la teoría de la computación y la gestión de memoria.

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