Arquitectura de computadoras y sistemas operativos
Núcleo conceptual
El dominio abarca organización del computador y funciones del sistema operativo. En arquitectura: modelo von Neumann, CPU (ALU, registros, unidad de control), jerarquía de memoria (registros, caché, RAM, disco), localidad temporal y espacial, pipeline, y representación de datos (binario, complemento a dos, punto flotante). En sistemas operativos: procesos vs. hilos, estados de proceso, planificación (FCFS, SJF, round robin, prioridades), sincronización (semáforos, mutex, condiciones de carrera, interbloqueo), gestión de memoria (paginación, segmentación, memoria virtual, fallo de página) y sistemas de archivos.
Trampas frecuentes
- Confundir proceso (espacio de memoria propio) con hilo (comparte memoria del proceso).
- Creer que más RAM elimina la necesidad de memoria virtual.
- Olvidar que round robin puede aumentar cambios de contexto.
- Suponer que un semáforo binario y un mutex son idénticos en todos los contextos.
- Ignorar las cuatro condiciones del interbloqueo (exclusión mutua, retención y espera, no apropiación, espera circular).
Ejemplo trabajado
Tres procesos con ráfagas 8, 4 y 2 ms, quantum 4 en round robin. P1 ejecuta 4, P2 ejecuta 4 (termina), P3 ejecuta 2 (termina), P1 ejecuta 4 (termina). Tiempo total 14 ms. Regla: dibuja una línea de tiempo y resta el quantum a la ráfaga restante; un proceso termina cuando su ráfaga llega a cero.