TAREA 3

EXAMEN PARCIAL

5.9 PRÁCTICA

PREGUNTAS DE REPASO

1.¿ Cuáles son los tres subsistemas que forman una computadora?

· Una computadora tiene tres subsistemas: el CPU (Unidad Lógica Aritmética y Unidad de Control), la memoria principal y el subsistema de entrada/salida.

2.¿Cuáles son las partes de un CPU?

El disco duro interno (HDD) o Unidad de Estado Sólido (SSD).
La placa base (Asus, Intel, Socket o MSI).
La fuente de alimentación.
La memoria RAM y ROM.
La tarjeta gráfica, la tarjeta de sonido y la tarjeta de red.

3.¿Cuál es la función del ALU?

El ALU tiene como función realizar operaciones lógicas y aritméticas.

4.¿Cuáles son los diferentes tipos de registros? Descríbalos.

Los registros son dispositivos de almacenamiento independientes que alojan los datos temporalmente. Los registros pueden alojar datos e instrucciones, y también funcionan como un contador de programa.

5.¿Cuál es la función de la unidad de control?

· La unidad de control supervisa y determina las operaciones de la memoria, de la ALU y del subsistema de entrada/salida en una computadora.

6.¿Cuál es la diferencia entre una palabra y un byte?

El Byte es comúnmente conocido como un patrón de bits con una longitud de 8 bits. Además, ese término se le acuñó para medir el tamaño de la memoria o de otros dispositivos de almacenamiento. En cambio, una palabra es una secuencia de símbolos usados para representar una idea en cualquier idioma.

7.¿Cuál es la función de la memoria principal?

· Es una colección de localidades de almacenamiento, cada una con un identificador único conocido como dirección. Los datos se transfieren hacia y desde la memoria en grupos de bits llamados palabras.

8.¿Cómo se relaciona la aproximación de un megabyte con el numero real de byte?

La relación entre la unidad megabyte con un número exacto de bytes es 220 (1048576) bytes con una aproximación de 106 bytes.

9.¿Qué tipo de representación de números se utiliza para representar direcciones de memoria?

· Las direcciones de memoria se definen usando enteros binarios sin signo (no hay direcciones negativas). La primera localidad se refiere como una dirección 0000000000000000000 (dirección 0) y la última locación se refiere como una dirección 1111111111111111111 (dirección 65535).

10.¿Cuál es la diferencia entre RAM y ROM?

RAM: La RAM es utilizada para almacenar los programas y datos que está utilizando el procesador (CPU) en tiempo real.
Este tipo de memoria es volátil, lo cual quiere decir que la información almacenada en ella desaparece cuando se apaga el ordenador o dispositivo móvil.
ROM: No es volátil como ocurre con la RAM, por lo que retiene la información incluso cuando apagamos el dispositivo, aunque es más lenta.

11.¿Cuál es la diferencia entre SRAM y DRAM?

DRAM: la Dynamic RAM está formada por condensadores que requieren que el controlador actualice varias veces por segundo los datos almacenados en ella para que no se pierdan. Es la utilizada en las memorias RAM de ordenadores y dispositivos móviles para consumidores.
SRAM: a diferencia de la DRAM, la Static RAM almacena los datos hasta que la electricidad se corte, sin que el controlador tenga que estar constantemente refrescando los datos. Además, es más rápida y consume menos energía. Como desventaja, son menos densos y más caros que los módulos DRAM. Por esto, la DRAM es la más utilizada.

12.Comente las diferencias entre PROM, EPROM y EEPROM.

PROM (PROM (Programmable Read-only Memory): Similar a la Mask ROM, pero los datos pueden ser introducidos después de fabricar el chip para luego no poder ser modificados.
EPROM (Erasable Programmable Read-only Memory): Similar a la PROM, pero permite eliminar la memoria al exponerla a luz ultravioleta de alta intensidad.
EEPROM: (Electrically Erasable Programmable Read-only Memory): permite eliminar los datos de manera electrónica, y pueden reescribirse los datos escritos en ellas un número limitado de veces. La memoria flash utiliza EEPROM, y esta es la que utilizan en la actualidad la mayoría de dispositivos con memoria flash como las memorias USB, tarjetas SD y más recientemente los SSD.

13.¿Cuál es el propósito de la memoria caché?

El propósito de la memoria caché es actuar como una memoria temporal entre los registros de CPU, limitados y de gran velocidad y el sistema de memoria principal, mucho más grande y lento; usualmente conocido como RAM.

14. Comente los niveles de velocidad de la memoria y el tipo de memoria que usa cada uno.

Velocidad muy rápida (registros). - Utiliza una cantidad muy pequeña de memoria de lata velocidad cuando la velocidad sea crucial. Los registros del CPU son de este tipo.
Velocidad más rápida (memoria caché). - Utiliza una memoria de cantidad moderada de memoria de velocidad media para almacenar datos a los cuales se accede con frecuencia.
Velocidad rápida (memoria principal). - utiliza una gran cantidad de memoria de baja velocidad para datos a los cuales no se accede con frecuencia.

15.Dé ejemplos de dispositivos E/S que no sean de almacenamiento.

TECLADO
MOUSE
MONITOR
IMPRESORA
PARLANTES
AURICULARES
SCANNER O FAX

16.¿Cuáles son las dos clases principales de dispositivos de almacenamiento?

MEMORIA RAM Y ROM

17.Describa los componentes físicos de un disco magnético.

Cabeza de lectura La información almacenada y recuperada.

Controlador y discos.

18.¿Cómo está organizada la superficie de un disco magnético?

Organización de la superficie para organizar, se divide en Pistas para organizar los datos almacenados los cuales se dividen en Sectores.

19.¿Qué factores afectan el rendimiento de un disco magnético?

La velocidad de rotación, el tiempo de búsqueda y el tiempo de transferencia.

20.Describa los componentes físicos de una cinta magnética.

Carrete de la cinta, carrete del receptor, cabeza de lectura/escritura (lee la información cuando la cinta pasa por ella.

21.¿Cómo está organizada la superficie de una cinta magnética?

El ancho de la cinta se divide en nueve pistas. Cada punto de una pista puede almacenar un bit de información. Nueve puntos verticales pueden almacenar 8 bit de información referente a un byte, más un bit para la detección de error

22.¿Cómo se accede a los datos en una cinta magnética?

Una cinta magnética se considera un dispositivo de acceso secuencial. Aunque la superficie puede dividirse en bloques, no hay un mecanismo de direccionamiento para acceder a cada bloque. Para recuperar un bloque específico en una cinta, se necesita pasar por todos los bloques previos.

23.Menciona cinco tipos de dispositivos de almacenamiento óptico.

CD-ROM

CD-R

CD-RW

DVD

24.¿Quién escribe los datos en un CD-ROM?, ¿En un CD-R?, ¿En un CD-RW?

En los tres casos el usuario

25.¿Cuál es la ventaja del CD-RW sobre el CD-ROM y el CD-R ?

En el CD-RW El usuario puede tanto escribir (solo una vez) como borrar los datos, por otro lado el CD-ROM y el CD-R solo se puede escribir (Quemar) y no se puede borrar la escritura, solo leerla.

26.Compare y contraste los agujeros y las superficies en los tres tipos de discos compactos.

27.Compare y contraste los agujeros y las superficies en los tres tipos de discos compactos.

CD-ROM: Se lee usando el rayo láser de baja potencia que proviene de la unidad de la computadora. El rayo láser se refleja en la superficie de aluminio cuando pasa a través de una superficie. Se refleja dos veces cuando se encuentra un agujero, una vez por borde del agujero y una vez por el borde de aluminio. Las dos reflexiones tienen un efecto destructivo debido a que la profundidad del agujero se elige para ser exactamente un cuarto de la longitud de onda del rayo.

CD-R: Los CD-R pueden leerse mediante una unidad de CD-RO o de CR-R. Esto significa que cualquier diferencia debe ser transparente para la unidad. El mismo rayo láser de baja potencia pasa enfrente de los agujeros simulados y las superficies. Para una superficie, el rayo alcanza la capa reflectante y se refleja. Para un agujero simulado, el punto es opaco de modo que el rayo no puede reflejarse de regreso.

CD-RW: La unidad utiliza el mismo rayo láser de baja potencia que el CD-ROM y el CD-R para detectar agujeros y zonas

28.¿Cómo se borran los datos en un CD-RW?

La unidad usa un rayo láser de potencia media para cambiar los agujeros a superficies. El rayo cambia a un punto del estado amorfo al estado cristalino.

29.¿En qué difiere un DVD de un disco compacto?

El disco compacto solo almacena una capacidad máxima de 650mb, sin embargo el DVD almacena una capacidad mayor.

1.- los agujeros son más pequeños: 0,4 micras de diámetro en lugar de 0,8 micras usados en los CD.

2.- Las pistas están más cercanas entre sí.

3.- El rayo es un láser rojo en vez de un infrarrojo

4.- El DVD usa una de dos capas de grabación y puede ser de una cara o de doble cara.

30.¿Cuáles son las funciones de los tres buses que conectan el CPU con la memoria?

BUS DE DATOS: Transporta 1 bit a la vez.

BUS DE DIRECCIONES: Permite el acceso a una palabra en particular en la memoria.

BUS DE CONTROL: Lleva la comunicación entre el CPU y la memoria.

31.¿Cuál es la funcion de los controladores de dispositivos E/S ?

Manejar los dispositivos y las señales periféricas conectadas a este.

32.¿Qué es un controlador SCSI ?

Pequeña interfaz del sistema de cómputo, más conocida por el acrónimo inglés SCSI es una interfaz estándar para la transferencia de datos entre distintos dispositivos del bus de la computadora.

Tras dedicar un día entero a discutir el nombre, se llegó al acuerdo de que fuera el nombre actual, que Larry Boucher pretendía que se pronunciara "sexy". Sin embargo, Dal Allan de ENDL pronunció el nuevo acrónimo como "scuzzy", y se ha perpetuado.SCSI ha sido de uso común en el Commodore Amiga y las líneas de servidores y computadoras personales Apple Macintosh y Sun Microsystems.

33.¿Qué es la interfaz FireWire?

FireWire es uno de los estándares de periféricos más rápidos que sean desarrollado, característica que lo hace ideal para su uso con periféricos del sector multimedia (como cámaras de vídeo) y otros dispositivos de alta velocidad como, por ejemplo, lo último en unidades de disco duro e impresoras. Por estos motivos, no podemos dejar de hacer referencia durante todo el documento al otro tipo de bus por excelencia utilizado para estos fines, el USB.

34.¿Qué es el controlador USB ?

USB (bus serie universal) fue desarrollado por la industria de PC para proporcionar una solución de bajo costo para conectar dispositivos periféricos, como teclados, dispositivos de mouse e impresoras a un sistema.

Los conectores USB están diseñados para conectarse con un tipo de cable, de una sola manera. La principal motivación del diseño de USB era disminuir la necesidad de varios tipos de conectores para diferentes dispositivos. Este diseño, reduce la confusión en la parte trasera de un sistema.

Los dispositivos se conectan a puertos USB en concentradores externos de HUB o en un concentrador raíz ubicado en el equipo mismo. Debido a que los concentradores tienen varios puertos, varias ramas de un árbol de dispositivos pueden salir de un concentrador

35.Compare y contraste los dos métodos para manejar la sincronización del CPU con los dispositivos E/S.

Para analizar las prestaciones de un sistema de E/S, compararemos las diferentes técnicas de E/S estudiadas y así profundizaremos un poco más en el estudio del funcionamiento de estas técnicas, y también definiremos los parámetros básicos de una transferencia de E/S para determinar la dedicación del procesador en cada una de las técnicas de E/S.

Para realizar el análisis de las prestaciones, consideramos que hacemos la transferencia de un bloque de datos entre un periférico y el computador.

Periférico

Primero hay que analizar cómo condiciona la transferencia de E/S el periférico. Para hacerlo definimos los parámetros siguientes:

vtransf: velocidad de transferencia media del periférico expresada en bytes por segundo.

tdato: tiempo de transferencia de un dato (entre el periférico y el módulo de E/S) expresado en segundos.

tlatencia: tiempo de latencia, tiempo que necesita el periférico para iniciar la primera transferencia expresado en segundos. En algunos periféricos este tiempo puede ser significativo.

tbloque: tiempo de transferencia de los datos de todo el bloque (entre el periférico y el módulo de E/S) expresado en segundos.

Definimos a continuación los parámetros básicos que determinan de alguna manera la transferencia de datos en las diferentes técnicas de E/S.

Procesador

tinst: tiempo medio de ejecución de una instrucción expresado en segundos.

Bus del sistema y memoria

tcesión: tiempo necesario para que el procesador haga la cesión del bus expresado en segundos.

trecup: tiempo necesario para que el procesador haga la recuperación del bus expresado en segundos.

tmem: tiempo medio para hacer una lectura o una escritura en la memoria principal mediante el bus del sistema expresado en segundos.

Transferencia de E/S

Tal como hemos definido anteriormente en una transferencia de E/S, la programación y la finalización de la transferencia son pasos comunes a todas las técnicas de E/S y son responsabilidad del procesador. Hay que tener presente que en E/S por DMA la programación de la transferencia es estrictamente necesaria y tiene un peso más importante que en el resto de las técnicas.

tprog: tiempo necesario para hacer la programación de la transferencia de E/S expresado en segundos.

tfinal: tiempo necesario para hacer la finalización de la transferencia de E/S expresado en segundos.

Estos tiempos se pueden calcular a partir del número de instrucciones que hay que ejecutar para hacer la programación (Nprog) o la finalización de la transferencia (Nfinal), multiplicando el número de instrucciones necesarias por el tiempo medio de ejecución de una instrucción (tinst).

ttransf_dato: tiempo, expresado en segundos, que el procesador está ocupado durante la transferencia de un dato con el módulo de E/S o parado mientras el controlador de DMA hace la transferencia de un dato.

ttransf_bloque: tiempo, expresado en segundos, que el procesador está ocupado durante la transferencia de datos de todo el bloque con el módulo de E/S o parado mientras el DMA hace la transferencia de datos de todo el bloque.

36.¿Cuáles son los pasos en un ciclo de máquina?

1. Buscar la instrucción en la memoria principal

Se vuelca el valor del contador de programa sobre el bus de direcciones. Entonces la CPU pasa la instrucción de la memoria principal a través del bus de datos al Registro de Dirección de Memoria (MAR). A continuación el valor del MAR es colocado en el Registro de Instrucción Actual (CIR), un circuito que guarda la instrucción temporalmente de manera que pueda ser decodificada y ejecutada.

2. Decodificar la instrucción

El decodificador de instrucción interpreta e implementa la instrucción. El registro de instrucción (IR) mantiene la instrucción en curso mientras el contador de programa (PC, program counter) guarda la dirección de memoria de la siguiente instrucción a ser ejecutada.

Recogida de datos desde la memoria principal

Se accede al banco de registros por los operandos (solo si es necesario)

Se calcula el valor del operando inmediato con extensión de signo (solo si es necesario)

También se lee la dirección efectiva de la memoria principal si la instrucción tiene una dirección indirecta, y se recogen los datos requeridos de la memoria principal para ser procesados y colocados en los registros de datos.

3. Ejecutar la instrucción

A partir del registro de instrucción, los datos que forman la instrucción son decodificados por la unidad de control. Ésta interpreta la información como una secuencia de señales de control que son enviadas a las unidades funcionales relevantes de la CPU para realizar la operación requerida por la instrucción poder terminarla y seguir asi.

4. Almacenar o guardar resultados

El resultado generado por la operación es almacenado en la memoria principal o enviado a un dispositivo de salida dependiendo de la instrucción. Basándose en los resultados de la operación, el contador de programa se incrementa para apuntar a la siguiente instrucción o se actualiza con una dirección diferente donde la próxima instrucción será recogida.

37.Compare y contraste los tres métodos para manejar la sincronización del CPU con los dispositivos E/S.

Las diferencias de velocidad entre la CPU y los periféricos de E/S, y lo que es más importante, la no previsibilidad del tiempo de respuesta de estos últimos, hace necesario un mecanismo de sincronismo que permita coordinar adecuadamente las transferencias de datos entre ambas unidades. Existen dos mecanismos básicos para sincronizar las operaciones de E/S con las de la CPU: sincronización por programa y sincronización por interrupción. de una forma similar, ocultando los detalles concretos de temporización, formatos de datos y principios físicos de funcionamiento. El módulo de E/S se conecta con el procesador a través de un conjunto de líneas de datos, dirección y control (un bus). Los datos que se transfieren se almacenan temporalmente en un registro de datos. El estado del módulo se refleja en los bits de un registro de estado. El registro de control permite configurar y programar diferentes funciones en el módulo. Estos dos registros (estado y control) pueden unificarse en uno sólo en módulos simples. Un módulo de E/S dispone de la lógica específica para su conexión con uno o más dispositivos periféricos.

38.Compare y contraste la arquitectura CISC con la arquitectura RISC.

CISC (Complex Instruction Set Computer) Computadoras con un conjunto de instrucciones complejo.

RISC (Reduced Instruction Set Computer) Computadoras con un conjunto de instrucciones reducido.

La arquitectura CISC se refiere a los micorprocesadores tradicionales que operan con grupos grandes de instrucciones de procesador (lenguaje de maquina). Los microprocesadores INTEL 80xxx estan dentro de esta categoria (incluido el PENTIUM). Los procesadores CISC tienen un set de instrucciones complejas por naturaleza que requieren varios a muchos ciclos para completarse.

La arquitectura RISC a diferencia de los CISC tiene un set de instrucciones simples requeriendo uno o pocos ciclos de ejecucion. Estas instrucciones pueden ser utilizadas mas eficientemente que la de los procesadores CISC con el diseño de software apropiado, resultando en operaciones mas rapidas.

PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE

39.El CPU es un subsistema de computadora que realiza operaciones con los datos.

a. CPU

b. memoria

c. hardware de E/S

d. ninguna de los anteriores

40. Un registro es una localidad de almacenamiento independiente que aloja los datos temporalmente.

a. Un ALU

b. Un registro

c. Una unidad de control

d. Una unidad de cinta

41. Un ALU es una unidad que puede sumar dos entradas.

a. Un ALU

b. Un registro

c. Una unidad de control

d. Una unidad de cinta

42.Un registro en un CPU puede alojar .

a. datos

b. instrucciones

c. valores del contador de programa

d. todos los anteriores

43.Una unidad de control con cinco lineas de control puede definir hasta 32 operaciones.

a. 5

b. 10

c. 16

d. 32

44.Una palabra es bits.

a. 8

b. 16

c. 32

d. cualquiera de los anteriores

45.Si el espacio de direccionamiento de la memoria es 16 MB y el tamaño de palabra es ocho bits, entonces se requieren 16 bits para tener acceso a cada palabra.

a. 8

b. 16

c. 24

d. 32

46.Los datos en RAM se borran si la computadora se apaga.

a. RAM

b. ROM

c. una unidad de cinta

d. un CD-ROM

47. DRAM es un tipo de memoria con capacitores que necesitan refrescarse periódicamente.

a. SRAM

b. DRAM

c. ROM

d. todas las anteriores

48. SRAM es un tipo de memoria con puertas flip-flop tradicionales para alojar datos.

a. SRAM

b. DRAM

c. ROM

d. todas las anteriores

49.Hay bytes en 16 terabytes.

a. 2 °16

b. 2°40

c. 2°44

d. 2°56

50.La EEPROM puede programarse y borrarse usando impulsos electrónicos, pero puede permanecer en una computadora durante el borrado.

a. ROM

b. PROM

c. EPROM

d. EEPROM

51.La PROM es un tipo de memoria en la cual el usuario, no el fabricante, almacena programas que no pueden sobrescribirse.

a. ROM

b. PROM

c. EPROM

d. EEPROM

52.Los registros del CPU deben tener memoria de .

a. alta velocidad

b. velocidad media

c. baja velocidad

d. cualquiera de las anteriores

53.La memoria principal en una computadora por lo general consiste de grandes cantidades de memoria de .

a. alta velocidad

b. velocidad media

c. baja velocidad

d. cualquiera de las anteriores

54. La memoria cache contiene una copia de una porción de la memoria principal.

a. CPU

b. cache

c. principal

d. ROM

55. es un dispositivo E/S que no es de almacenamiento.

a. el teclado

b. el monitor

c. la impresora

d. todos los anteriores

56.Un es un dispositivo de almacenamiento óptico.

a. CD-ROM

b. CD-R

c. CD-RW

d. todos los anteriores

57.El es un dispositivo de almacenamiento en el cual el fabricante escribe información en el disco.

a. CD-ROM

b. CD-R

c. CD-RW

d. todos los anteriores

58.El CD-RW es un dispositivo de almacenamiento en el cual el usuario puede escribir información solo una vez en el disco.

a. CD-ROM

b. CD-R

c. CD-RW

d. todos los anteriores

59.El CD-ROM es un dispositivo de almacenamiento que puede sufrir múltiples escrituras y borrados.

a. CD-ROM

b. CD-R

c. CD-RW

d. todos los anteriores

60.El área de almacenamiento mas pequeña es un disco magnético a la cual se puede tener acceso a la vez es .

a. pista

b. sector

c. frame

d. cabeza

61.Para un disco magnético, el tiempo de búsqueda es el tiempo que le toma a la cabeza de lectura/escritura moverse a la pista deseada donde se almacenan los datos.

a. rotación

b. búsqueda

c. transferencia

d. localidad

62.La resina de policarbonato se utiliza en los .

a. CD-ROM

b. CD-R

c. CD-RW

d. todos los anteriores

63.En un CD-ROM , un rayo láser de alta potencia simula agujeros en una aleación de plata, indio, antimonio y telurio.

a. CD-ROM

b. CD-R

c. CD-RW

d. todos los anteriores

64.En un CD-ROM , rayo láser de alta potencia simula agujeros en la capa de tinte.

a. CD-ROM

b. CD-R

c. CD-RW

d. todos los anteriores

65.¿Cuál dispositivo de almacenamiento óptico tiene la mayor capacidad?

a. CD-ROM

b. CD-R

c. CD-RW

d. DVD

66.En un DVD, un rayo láser rojo lee el disco.

a. láser de alta potencia

b. infrarrojo

c. láser rojo

d. láser azul

67.Un bus de conecta el CPU y la memoria.

a. datos

b. direcciones

c. control

d. todos los anteriores

68.Si el tamaño de palabra es 2 bytes, se necesita un bus de datos con lineas.

a. 2

b 4

c. 8

d. 16

69.Si la memoria tiene 2°32 palabras, el bus de direcciones necesita tener 16 lineas.

a. 8

b. 16

c. 32

d. 64

70.Un bus de control con ocho lineas puede definir 256 operaciones.

a. 8

b. 16

c. 256

d. 512

71.El controlador SCSI presenta una interfaz, paralela y una conexión en cadena para dispositivos E/S.

a. SCSI

b. FireWire

c. USB

d. IDE

72.El controlador USB es un dispositivo serial que conecta dispositivos lentos como el teclado y el ratón a la computadora.

a. SCSI

b. FireWire

c. USB

d. IDE

73.El controlador FireWire es una interfaz serial de alta velocidad que transfiere datos en paquetes.

a. SCSI

b. FireWire

c. USB

d. IDE

74.Los tres pasos en la ejecución de un programa en una computadora se realizan en este orden especifico: .

a. buscar y traer, ejecutar y decodificar

b. decodificar, ejecutar y buscar y traer

c. buscar y traer, decodificar y ejecutar

d. decodificar, buscar y traer, y ejecutar

75.En el método E/S manejada por interrupciones para sincronizar la operación del CPU con el dispositivo E/S, el dispositivo E/S informa al CPU cuando esta listo para transferir datos.

a. E/S programada

b. E/S manejada por interrupciones

c. DMA

d. E/S aislado

76.En el método E/S programada para sincronizar la operación del CPU con el dispositivo E/S, el CPU esta inactivo hasta que se termina la operación de E/S.

a. E/S programada

b. E/S manejada por interrupciones

c. DMA

d. E/S aislado

77.En el método DMA para sincronizar la operación del CPU con el dispositivo E/S, un bloque de datos grande puede pasarse directamente de un dispositivo E/S a la memoria.

a. E/S programada

b. E/S manejada por interrupciones

c. DMA

d. E/S aislado