Maestro

UPM

SOLUCIÓN AL EXAMEN DE
ARQUITECTURA DE ORDENADORES
5 de Febrero de 2001
PRIMERA PARTE: sin libros ni apuntes, DURACIÓN: 90 minutos
Respete el espacio especificado para cada respuesta.

Pregunta 1
La máquina operativa añade a la convencional un conjunto de llamadas al sistema.

Subpregunta 1.1 (0,5 puntos)
Indique qué son las llamadas al sistema y cuál es su utilidad.
Las llamadasal sistema son instrucciones virtuales que el programador puede usar, de
forma similar a las de la máquina convencional, para realizar operaciones con ficheros y
cargar y ejecutar programas, sin tener que programarlas y sin necesidad de conocer los
detalles de organización de los periféricos o de la memoria, ni la localización física de los
ficheros.

Subpregunta 1.2 (0,5 puntos)
Describabrevemente la estructura general que tienen las llamadas al sistema en Monoalgorítmez y
Multialgorítmez, indicando cómo es el formato de la llamada y qué tipo de componentes lleva, qué
construcción del lenguaje se usa para implementarlas y cuál es la instrucción esencial que debe ejecutar
toda llamada al sistema.
Las llamadas al sistema en Monoalgorítmez y Multialgorítmez son de la forma:
(,, ...)
indica la operación solicitada (cargar un programa, escribir en un fichero, ...). Los parámetros se usan para especificar el nombre o el descriptor del fichero y
otros valores necesarios según el tipo de operación (modo de apertura, número de bytes,
dirección de los datos, etc.). Las llamadas al sistema se implementan como macroinstrucciones predefinidas en el lenguaje ensamblador. Alensamblar cada llamada, se genera una
secuencia de instrucciones que primero almacenan en registros los valores de los parámetros (y el número identificador de la llamada) y finalmente efectúan realmente la llamada
al sistema mediante la instrucción de interrupción programada BRK. Las macros incluyen,
por supuesto, instrucciones para salvaguardar primero y recuperar después los contenidos
de losregistros utilizados para el paso de parámetros.

Pregunta 2 (1 punto)
¿Qué es la framentación externa e interna? ¿Cuál de ellas se soluciona con la gestión de memoria por
paginación?
Fragmentación Externa Ocurre en sistemas donde se almacenan los procesos (o partes
de ellos) en posiciones contiguas de memoria. Como resultado de cargas y descargas sucesivas, la memoria libre estarácompuesta por fragmentos discontiguos, por lo
puede que haya memoria libre suficiente para cargar un proceso, pero no sea posible
por este motivo.
Fragmentación interna Ocurre cuando la memoria se gestiona en bloques de un tamaño fijo. Entonces el espacio asignado a un proceso es, generalmente, mayor que lo
necesario. La parte de memoria que no se utiliza estará en el último bloque.
La gestión dememoria por paginación evita la fragmentación externa.

Pregunta 3 (1 punto)
Un programa de una máquina segmentada con direcciones de 16 bits, de las cuales los cuatro bits
más significativos representan el número de segmento, tiene la siguiente tabla de segmentos (todos los
números están en exadecimal):
segmento
0
1
2
3
4

base
31A
4120
EF00
1024
3128

longitud
700
20
100380
121

¿Cual es la dirección física correspondiente a las siguientes direcciones lógicas: 0380, 1015, 2121,
3246, 5112? Justifíquelo.
dirección virtual
0380
1015
2121
3246
5112

segmento
0
1
2
3
5

desplazamiento
380
015
121
246
inexistente

dirección física
31A + 380 = 69A
4120 + 015 = 4135
inexistente
1024 + 246 = 126A
inexistente

Pregunta 4 (1 punto)
Unsistema operativo soporta un sistema de paginación con memoria virtual, y usa un procesador que
tiene un tiempo de acceso a memoria de 1 microsegundo. El coste adicional de acceder a una página
que no está en la TLB es de 1 microsegundo más. Las páginas tienen 1024 palabras y el dispositivo de
intercambio es un disco con tiempo medio de acceso de 10 milisegundos y velocidad de transferencia de...