Etapa final: mapa de temas

💡 En simple

Esta sección es el mapa de la segunda mitad del curso. Piénsalo como el índice de un libro antes de escribir los capítulos: cada fila dice qué tema entra, de qué material sale (lámina, laboratorio, código o ejercicio) y dónde estudiarlo. Lo del parcial sigue en el menú, más abajo y plegado: el final se apoya en eso (semáforos, deadlock, paginación) y no lo repetimos, solo lo enlazamos.

¿Vienes a repasar? Empieza por la ruta

La Ruta de repaso explica cómo usar los recuadros de cada página (predecir, escalera de práctica, detective, explicarlo tú). También propone un plan de 8 sesiones ordenado por el peso de cada tema en el LC3 y trae tu panel de progreso, que te dice qué repasar hoy.

Qué evalúa el Laboratorio Calificado 3

Según las indicaciones oficiales (octubre 2026):

Sección	Puntaje	Formato
4 preguntas teóricas (libro)	5	quiz de Canvas; pueden pedir justificar
3 preguntas de análisis	9	quiz de Canvas
2 preguntas de código	6	enunciado impreso, se resuelve en el entorno de ejecución del quiz; máximo 60 min
Total	20

• Entran todos los temas vistos después del LC2.
• Lectura del libro (Stallings): cap. 6, secciones 6.1–6.8; cap. 7 completo; cap. 8, secciones 8.1–8.4.
• Reglas que cambian la estrategia:
  • El código va primero: empieza 10 min después del inicio de la clase. Si llegas tarde, pierdes esa parte y el máximo baja a 14.
  • El quiz se abre 20 min después de empezar la parte de código, y solo cuando ya la enviaste.
  • Una vez enviado el código, no se puede volver a entrar.

Cómo repartir el estudio

El análisis vale casi la mitad (9/20). En los ejercicios de la semana 9 eso significa:

• simular algoritmos de reemplazo (FIFO, OPT, LRU, Clock),
• traducir direcciones,
• calcular tablas de páginas y TLB.

Las preguntas de código salen de los laboratorios: filósofos y barbero dormilón con semáforos POSIX, más los errores de memoria que detecta Valgrind.

Mapa de temas

Leyenda: ✅ cubierto (las páginas de la sección final llevan código ejecutado y respuestas verificadas).

0 · Temas posteriores al LC2 que ya entraron al E1

El LC3 evalúa «todo lo visto después del LC2», y estas clases (material del 24/09) llegaron después del LC2 aunque se tomaron en el parcial. No están en la lectura recomendada (monitores es el cap. 5 de Stallings y los registros salen del libro de Herlihy), así que lo más probable es que aparezcan como código: un monitor con pthread_cond_wait.

Tema	Fuente	Estado	Dónde
Monitores y variables de condición (Hoare vs Mesa, while en vez de if)	lab 09 · Monitors and Reader-Writer	✅	Monitores
Lectores–escritores (prioridad a lectores o a escritores, con monitor)	lab 09	✅	Lectores–escritores
Registros safe, regular y atomic	teoría 06 · About registers (Herlihy)	✅	Registros

A · Deadlock y starvation (Stallings cap. 6, §6.1–6.8; lab 11)

Tema	Fuente	Estado	Dónde
Principios: recursos reutilizables y consumibles, grafo de asignación, 4 condiciones	Stallings §6.1	✅	Deadlock
Prevención, evitación (banquero), detección y estrategia integrada	Stallings §6.2–6.5	✅	Deadlock (simulador del banquero)
Deadlock de un solo hilo (lock dos veces) y por qué trylock lo evita	lab 11, diap. 8–10	✅	Livelock y trylock
Livelock con trylock + «soltar y reintentar»	lab 11, diap. 11–14	✅	Livelock y trylock (con ejecución de prueba)
Filósofos: versión con deadlock y la espera circular que la causa	lab 11 · deadlock-bug.c	✅	Filósofos § 1
Filósofos: 5 soluciones del curso	lab 11 · sem_central.c, table.c, limit_seats.c, assymetric.c, tanen-sem.c	✅	Filósofos § 2–5 (medidos y con recorrido de estados)
Filósofos: starvation a pesar de alto paralelismo	tanen-5-1.c, tanen-4-2.c	✅	Filósofos § 6 + variante propia sin starvation
Barbero dormilón (1 barbero): sem_trywait, la silla del barbero, ¿es justo?, ¿quién decide terminar?	lab 11, diap. 33–41	✅	Barbero
Barbero con N barberos (panel write_panel/read_panel, tarea: ¿se puede quitar barber_chair?)	lab 11, diap. 42–47	✅	Barbero § N barberos (el código de las diapositivas no funciona tal cual)
Mecanismos de concurrencia de UNIX: pipes, mensajes, memoria compartida, semáforos, señales	Stallings §6.7	✅	Mecanismos de UNIX y Linux
Mecanismos del kernel Linux: atómicas, spinlocks (y de lectores–escritores), semáforos, barreras, RCU	Stallings §6.8	✅	Mecanismos de UNIX y Linux
Starvation vs livelock vs deadlock, tipos de recurso, productor–consumidor con los P() invertidos, orden de locks en transferencias, grafo de espera, ejemplo de detección de 5 procesos, recuperación, lockdep	teoría 11 · Deadlock	✅	Clase de teoría sem. 11 (ejemplos verificados)

B · Gestión de memoria (Stallings cap. 7 completo; clase 09)

Tema	Fuente	Estado	Dónde
Requisitos: relocalización, protección, compartición, organización lógica y física; overlays	§7.1 · clase 09, diap. 4–7	✅	Particiones
Dirección lógica vs física, MMU y registro de relocalización	clase 09, diap. 8, 14–15	✅	Segmentación
Particiones fijas y dinámicas, placement (best, first, next), fragmentación, compactación	§7.2 · diap. 17–27	✅	Particiones (simulador de placement)
Buddy system	§7.2 · diap. 22–24	✅	Particiones (simulador buddy)
Paginación simple y fragmentación interna (ejemplo 72 766 B con páginas de 2 KB)	§7.3 · diap. 48–57	✅	Paginación
Segmentación: tabla, protección, ejemplo de 4 segmentos de 16 bits, x86 y Linux de 64 bits	§7.4 · diap. 30–46	✅	Segmentación (traductor)
Carga y enlace (apéndice 7A)	cap. 7	✅	Particiones § carga y enlace

C · Memoria virtual (Stallings §8.1–8.4; clase 09, parte final)

Tema	Fuente	Estado	Dónde
Localidad, jerarquía (SRAM/DRAM/SSD/HDD), la memoria principal como caché del disco	§8.1 · diap. 9–13	✅	Hardware y fallo de página
Tabla de páginas, PTE (P, M, R, protección), multinivel, hash, invertida	§8.1 · diap. 59–73	✅	Paginación (calculadora)
TLB y tiempo efectivo de acceso	§8.1	✅	Paginación § TLB (simulador EAT)
Tamaño de página y segmentación + paginación combinadas	§8.1	✅	Hardware y fallo de página
Paginación por demanda y page fault paso a paso	§8.2 · diap. 74–76	✅	Hardware y fallo de página (con medición de page faults)
Políticas del SO: fetch (demanda vs prepaging), placement, reemplazo (bloqueo de frames, OPT, LRU, FIFO, Clock), page buffering	§8.2	✅	Reemplazo (simulador paso a paso)
Conjunto residente: asignación fija o variable, alcance local o global, working set, PFF	§8.2	✅	Working set y carga
Política de limpieza (demanda vs precleaning) y control de carga (thrashing, nivel de multiprogramación)	§8.2	✅	Working set y carga
UNIX y Solaris: PTE, descriptor de bloque de disco, tabla de frames, swap-use, reloj de dos manecillas, lazy buddy	§8.3	✅	UNIX, Solaris y Linux
Linux: tablas de varios niveles, buddy para páginas, reemplazo (listas activa/inactiva), slab	§8.4	✅	UNIX, Solaris y Linux

D · Memoria de un proceso en Linux (lab 10 · Memory)

Tema	Fuente	Estado	Dónde
Espacio de direcciones virtual: text, data, librerías, heap y stack	lab 10, diap. 12–16	✅	Memoria de un proceso
El stack en acción (stack.c, gdb attach y bt)	stack.c	✅	Memoria de un proceso
Ver el mapa del proceso (mapeos del proceso desde GDB)	lab 10, diap. 15–16	✅	Memoria de un proceso (/proc/PID/maps real)
memcpy y sus bugs: desborde de un buffer de 20 B y escritura en una dirección de kernel (0xffffffffff601000)	memcpy1.c, memcpy2.c, main.c	✅	Memoria de un proceso § memcpy
malloc, size_t, ¿cuánto se puede pedir?, realloc, malloc no siempre usa el heap (mmap para bloques grandes)	malloc.c, malloc_limits.c · diap. 18–23	✅	Memoria de un proceso § malloc

E · Herramientas (actividad Valgrind)

Tema	Fuente	Estado	Dónde
Valgrind memcheck: accesos inválidos, valores sin inicializar, liberación incorrecta, leaks	guía Valgrind · mem1.c, mem2.c, mem3.c, hello.c	✅	Valgrind y perf
helgrind (condiciones de carrera entre hilos)	guía Valgrind	✅	Valgrind y perf
perf para contar page faults al recorrer un arreglo de PAGESIZE × N	guía Valgrind · «Paging y TLB»	✅	Valgrind y perf, medición

F · Ejercicios de repaso (semana 9)

Hoja	Preguntas	Estado
Page Replacement	P1: FIFO, OPT, LRU y Clock con 3 frames (16 referencias) · P2: FIFO con 3 y 4 frames (anomalía de Belady) · P3: memoria virtual de 6 GB, páginas de 8 kB y PTE de 6 B · P4: PTE para Clock en 10-10-12 y simulación con 4 frames	✅ resueltos
Virtual Memory	P1: bits de VPN/PFN/PTE · P2: segmentación (5 direcciones, ¿segfault?) · P3: traducción binaria · P4: tabla con bits V/R/M (1052, 2221, 5499) · P5: recorrido por columnas de A[64][64] y page faults · P6: 8 GB, páginas de 8 kB, 46 bits, niveles, TLB y EAT de 61 ns	✅ resueltos

H · Virtualización (clase de teoría 13)

Tema	Fuente	Estado	Dónde
Host, hipervisor/VMM, guest y VM; las 5 funciones del hipervisor	teoría 13, diap. 4–7	✅	Virtualización I
VCPU, trap-and-emulate, binary translation (popf), VT-x / AMD-V	teoría 13, diap. 9–15	✅	Virtualización I (con un detective de popf)
vCPUs, page sharing, ballooning, overcommit, tablas de páginas anidadas	teoría 13, diap. 16–21	✅	Virtualización I
E/S virtualizada: live migration, I/OAT, TOE, LSO, LRO, SR-IOV, VT-d	teoría 13, diap. 22–24	✅	Virtualización I
Tipos de VM, hipervisores tipo 0/1/2 (AWS Nitro), paravirtualización y Xen	teoría 13, diap. 26–35	✅	Virtualización II
Otras variantes, virtual appliance y SVA, contenedores	teoría 13, diap. 32, 36–38	✅	Virtualización II
ESXi, Xen, Hyper-V, JVM, VServer, VMware, Docker vs LXC e historia	teoría 13, diap. 40–51	✅	Virtualización II

Páginas de la sección

Ruta de repaso y tu progresoEl método de estudio de la web, el orden por peso en el LC3, 8 sesiones con repaso intercalado y el panel con repaso espaciado.

A · Deadlock en la prácticaLivelock y trylock, las 8 versiones de los filósofos ejecutadas, barbero dormilón (1 y N barberos), mecanismos de UNIX y Linux.

C · Memoria virtualPage fault medido, reemplazo con simulador (OPT, LRU, FIFO, Clock, Belady), working set, thrashing, UNIX y Linux.

D · Linux en la práctica/proc/PID/maps, stack con gdb, bugs de memcpy, malloc con brk vs mmap, Valgrind y perf.

E · Ejercicios resueltosLas 10 preguntas de Page Replacement y Virtual Memory, verificadas.

Clase del 10/10 (grabación)La paginación como la explicó la profesora, P1–P5 de Virtual Memory resueltas en vivo y sus pistas para el LC3 (la segmentación entra).

LC3 · peor escenarioSimulacro de dificultad alta: barbería que cierra, lista con 7 bugs de memoria, Clock mejorado con escrituras, EAT con page faults y un bug sutil en Tanenbaum.

Libro: Stallings para las teóricasPlan de lectura de los caps. 6–8, las listas que el libro enumera, Review Questions resueltas y 14 preguntas de desarrollo con respuesta modelo.

H · VirtualizaciónClase 13: trap-and-emulate, binary translation, VT-x, ballooning, NPT, E/S, tipos de hipervisor, paravirtualización, contenedores y Docker vs LXC.

Repaso y simulacro del LC3Chuleta, 40 flashcards y un simulacro con el formato del LC3 (2 de código + 4 teóricas + 3 de análisis).

Avance por semana

Semana	Material	Estado
9	clase 09 «All About Memory» (78 diap.) · lab 10 Memory (26 diap.) · guía Valgrind · lab 11 Deadlock (50 diap.) · ejercicios de Page Replacement y de Virtual Memory · indicaciones del LC3 · código de sem9/ (memoria, valgrind y deadlock)	✅ mapeado y escrito (13 páginas)
10	grabación de la clase de laboratorio del 10/10 (paginación + ejercicios en vivo)	✅ resumida
11	clase de teoría 11 «Deadlock»	✅ lo que añade al libro
—	libro: lectura recomendada del LC3 (caps. 6–8)	✅ Stallings para el LC3
12	clase de teoría 12 «Scheduling» y su lab	✅ en la sección Lab 4
13	clase de teoría 13 «Virtualization» (54 diap.)	✅ Virtualización I y II
14 en adelante	—	⏳ pendiente

Fuente ·sem_9/OSL-Indicaciones-Laboratorio_Calificado_3.pdf · sem_9/Sem9_09-OST-Memory.pdf · sem_9/10-OSL-Memory.pdf · sem_9/10-OSL-Valgrind.pdf · sem_9/11-OSL-Deadlock.pdf · sem_9/11-OSL-Ejercicios_Page_Replacement.pdf · sem_9/11-OSL-Ejercicios_Virtual_Memory.pdf · Código del curso sem9/: deadlock/*.c, valgrind/*.c, stack.c, malloc.c, malloc_limits.c, memcpy1.c, memcpy2.c, main.c · sem_11/Sem11_11-OST-Deadlock.pdf · sem_13/Sema13_13-OST-Virtualization.pdf · for_partial/pending_themes/ (monitores y lectores–escritores, registros) · Stallings 9e, caps. 6–8