Evaluacion final - Escenario 8 Primer Bloque- Teorico - Practico Arquitectura DEL Computador-[ Grupo B02] PDF

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Evaluacion final - Escenario 8####### Fecha de entrega 31 de mayo en 23:55 Puntos 100 Preguntas 10 Disponible 8 de mayo en 0:00 - 31 de mayo en 23:55 24 días####### Límite de tiempo 90 minutos Intentos permitidos 2InstruccionesHistorial de intentosIntento Hora PuntajeMÁS RECIENTE Intento 1 38 minuto...

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8/5/2021

Evaluacion final - Escenario 8: PRIMER BLOQUE-TEORICO - PRACTICO/ARQUITECTURA DEL COMPUTADOR-[GRUPO B02]

Fecha de entrega 31 de mayo en 23:55 Límite de tiempo 90 minutos

Puntos 100

Preguntas 10

Disponible 8 de mayo en 0:00 - 31 de mayo en 23:55 24 días

Intentos permitidos 2

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 Las respuestas correctas ya no están disponibles. Puntaje para este intento: 100 de 100 Entregado el 8 de mayo en 11:25 Este intento tuvo una duración de 38 minutos. Pregunta 1

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MIPS corresponde a la sigla de Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages (Microprocesador sin etapas de pipeline bloqueadas). Su nombre se debe a que el procesamiento de una instrucción se realiza por etapas, a que todas las instrucciones siguen las mismas etapas y a que cada etapa utiliza sus propios recursos de hardware sin bloquear las etapas siguientes. Adicionalmente, incluye el hecho de que todas las etapas duran lo mismo. Por lo anterior, se puede asegurar que la arquitectura MIPS

Permite el procesamiento de varias instrucciones a la vez, siempre y cuando estén en etapas diferentes.

El pipeline (procesamiento de instrucciones por etapas) permite el procesamiento en paralelo a nivel de instrucción. El procesamiento de cada instrucción sigue siendo igual de veloz, pues cada instrucción tarda exactamente lo mismo en ser ejecutada. Sin embargo, gracias a que no hay bloqueo, pueden ejecutarse hasta 4 instrucciones a la vez, aunque cada una en una etapa distinta. En el tiempo en que se ejecutaba una instrucción, ahora se procesaría una completa, ¾ de otra instrucción, ½ de otra y ¼ de otra más.

Pregunta 2

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Una empresa de diseño de hardware requiere sus servicios de consultoría especializada y le cuestionan sobre la mejor arquitectura a utilizar en un nuevo dispositivo móvil de propósito general que pretenden lanzar al mercado.brTeniendo en cuenta que en este escenario de consulta la prioridad principal es el diseño de un dispositivo móvil de propósito general y no un supercomputador o un sistema de cómputo especializado en la resolución de alguna tarea, proponga la opción que mejor se adapta a tal fin:

Utilizar una arquitectura ARM, pues con su optimizado y reducido set de instrucciones permite un muy bajo consumo de energía respecto a un rendimiento adecuado.

La arquitectura ARM se diseñó para permitir implementaciones de tamaño muy reducido y de alto rendimiento. Estas arquitecturas son usadas para dispositivos que requieren muy bajo consumo de energía. Se caracteriza, fundamentalmente, por ser del tipo RISC: conjunto de instrucciones reducido (Reduced Instruction Set Computer, RISC). En este escenario, donde se específica que se pretende diseñar un sistema de cómputo móvil, es claro que una cantidad de operaciones de punto flotante no son prioridad, pues no va a estar ejecutando cálculos complejos todo el tiempo. Así mismo, especificar que tenga un repertorio de instrucciones complejo no necesariamente conduce a que el dispositivo tenga una alta tasa de instrucciones por segundo. Aún no existe un hardware práctico implementado a nivel masivo que se comporte como un computador cuántico, y mucho menos en una plataforma móvil. https://poli.instructure.com/courses/22036/quizzes/72870

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Pregunta 3

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Los registros tienen conexión directa con la ALU. Son un espacio de memoria en el que se almacenan los datos a ser operados, así como los resultados de la operación.brComo la ALU recibe dos operandos, se pueden leer hasta dos registros a la vez. Si se modelan los registros como una caja negra con entradas y salidas, se puede decir que:

Existen dos entradas para direcciones y dos salidas de datos.

Como la ALU recibe dos operandos, se pueden leer hasta dos registros a la vez. Esto tiene dos implicaciones: i) se reciben dos direcciones, ii) se tienen dos salidas de datos. Cuando se recibe la orden de leer los registros, se leen las dos direcciones y se pone en cada salida el valor que está almacenado en el registro con la dirección respectiva (por esto son dos salidas).

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Pregunta 4

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La microarquitectura corresponde a los elementos de hardware que, interconectados a través de buses de datos y control, son capaces de ejecutar el conjunto de instrucciones definidos en el ISA del computador. En este escenario surgen dos corrientes principales: la arquitectura Harvard y la arquitectura Von Neumann. La principal diferencia estructural entre la arquitectura de Harvard y la arquitectura de Von Neumann es que

La arquitectura Harvard contempla dos bloques de memoria separados, uno para los datos y otro para el programa, mientras que Von Neumann plantea uno solo para ambos aspectos.

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Pregunta 5

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Cloud Computing es un nuevo modelo de prestación de servicios de tecnologías de la información, cuyo uso se expande rápidamente entre usuarios, tanto empresariales como personas en general. Es importante aclarar que no es una nueva tecnología per se; este nuevo modelo está claramente orientado a la escalabilidad, usando computadores de alto desempeño y rendimiento, a cuyos servicios se puede acceder en la red.brLa computación en la nube tiene ciertas características singulares que traen consigo una serie de ventajas para las dinámicas de la sociedad y la economía actuales. La más representativa es:

La alta orientación a la escalabilidad, logrando que la infraestructura, las plataformas y el software que brinda se adapten a las necesidades dinámicas que presentan los negocios en la actualidad.

Cloud Computing requiere una fuerte capa de virtualización de infraestructura (servidores, almacenamiento, comunicaciones, etc.), así como una capacidad muy avanzada en cuanto a aprovisionamiento de recursos IT, orquestación de esos recursos y una orientación a servicios (SOA). Es precisamente SOA la característica de Cloud Computing que le da la cualidad de ser escalable y elástica. Es muy importante destacar la necesidad de una estandarización de los servicios; cuanto más estandarizada sea la infraestructura, más sencillo resultará el proceso y mayor será su escalabilidad. La cantidad de memoria o de núcleos que se pueden utilizar en un sistema de cómputo basado en la nube es un parámetro más, pero no es la característica definitiva de esta tendencia tecnológica. Si bien el Cloud Computing permite adaptar mejor los recursos de cómputo a las necesidades de cada momento, produciendo como efecto colateral un aprovechamiento más eficiente de la energía consumida, no es la característica sobre la que se construyó este modelo.

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Pregunta 6

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De acuerdo con Culler (1999), la evolución de la arquitectura del computador se puede resumir en dos grandes conceptos: paralelismo y localidad.brEl paralelismo se refiere al procesamiento de varias tareas, instrucciones o datos a la vez, utilizando distintos recursos de hardware. La localidad, se refiere a

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Procesos más rápidos de lectura y escritura de la memoria de datos y de instrucciones.

De acuerdo con Culler (1999), la evolución de la arquitectura del computador se puede resumir en dos grandes conceptos: paralelismo y localidad. El paralelismo, sin importar su nivel, se refiere al procesamiento de varias tareas, instrucciones o datos a la vez, utilizando distintos recursos de hardware. La localidad se refiere a facilitar el acceso a instrucciones o datos, para que se puedan leer o escribir en memoria más rápidamente.

Pregunta 7

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Hay diversos registros del procesador que se emplean para controlar su funcionamiento. Algunos de ellos no son visibles para el usuario de la arquitectura; por ser para control o almacenamiento de estado. Según la arquitectura, los procesadores tienen distintas organizaciones de registros y usan convenciones diferentes. Sin embargo, existen algunos esenciales que pueden ser encontrados en cualquier procesador. En las siguientes opciones escoja aquella que integre tres registros no modificables por el usuario (conocidos también como registros de control y estado), esenciales para el funcionamiento de cualquier procesador.

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El contador de programa, indispensable para saber la dirección de memoria de la línea del programa que se ejecuta en el momento. El registro de instrucción, pues contiene la última instrucción ejecutada y el registro de estado, ya que muestra indicadores del estado actual del procesador.

A continuación, se presenta una lista de posibles registros de control para la ejecución de una instrucción, con una breve descripción: ● Contador de programa (PC): Contiene la dirección de la instrucción a captar y posteriormente a ejecutar. ● Registro de instrucción (IR): Contiene la última instrucción captada. ● Registro de dirección de memoria (MAR): Contiene la dirección de una posición de la memoria principal. ● Registro intermedio de memoria (MBR): Contiene la palabra de datos a escribir en la memoria principal o la palabra leída más reciente. ● Registro de estado (SR): Contiene un conjunto de “banderas”, representadas cada una por un bit (1 o 0) que indican el estado actual del procesador. Los registros de uso general y de pila si pueden ser directamente modificados por el usuario.

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Pregunta 8

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Un procesador MIPS permite la ejecución de instrucciones por etapas, lo que se denomina un procesamiento a nivel de instrucción. Todos los computadores modernos involucran este tipo de procesamiento en su arquitectura. Suponga que en un procesador MIPS de 5 etapas, en el que cada etapa tarda lo mismo: 1ms, quiere ejecutar 5 instrucciones independientes entre sí ¿En cuánto tiempo el procesador habrá ejecutado las 5 instrucciones?

9ms

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Pregunta 9

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La ALU es el componente en el que se ejecutan las operaciones aritméticas y lógicas en el procesador. No siempre se utiliza para realizar este tipo de operaciones directamente, sino que puede usarse para realizar otros tipos de instrucciones. Por ejemplo, podría usarse para determinar si dos operandos son iguales, haciendo la resta e indicando en una bandera si el resultado fue 0. Analizar el siguiente esquemático de una Unidad Lógico Artimética y determinar con las líneas de entrada y salida, así como los componentes internos, qué instrucciones se pueden realizar usándola:

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Suma, Carga B, Comparación A>B, Comparación B<

A.

Con el sumador de la ALU se puede sumar A+B. Como la línea de B pasa directa al multiplexor, se puede cargar B, con la BanderaMayor se puede comparar si A>B que es lo mismo que comparar si B es menor o igual que A (BPara las demás opciones: A no se puede cargar, porque no hay una línea directa a la salida. No se puede comparar si B

A, porque no hay salida en el

en el comparador.

Pregunta 10

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Una característica importante del lenguaje ensamblador es que sus instrucciones se escriben en un formato establecido, según su tipo y la definición del conjunto de instrucciones. Este formato está ligado a una conexión directa entre el software que se programa y el hardware que lo ejecuta, por tanto, durante el https://poli.instructure.com/courses/22036/quizzes/72870

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diseño del conjunto de instrucciones de un procesador, el formato que utilizarán las instrucciones a implementar es un factor clave. ¿Cuáles propiedades son indispensables durante la definición del formato de las instrucciones a implementar?

Un código de operación (CodOp) que identifique cada instrucción y los operandos que va a utilizar (si los requiere) teniendo en cuenta el modo de direccionamiento para acceder a ellos.

Un formato de instrucciones define la descripción en bits de una instrucción, en términos de las distintas partes o campos que la componen. Un formato de instrucciones debe incluir un código de operación (CodOp), e implícita o explícitamente, los operandos. Cada operando se referencia según uno de los modos de direccionamiento vistos previamente en el curso. El formato debe, implícita o explícitamente, indicar el modo de direccionamiento de cada operando. Las demás opciones de respuesta no tienen que ver con la estructuración del formato de las instrucciones de un procesador.

Puntaje del examen: 100 de 100 https://poli.instructure.com/courses/22036/quizzes/72870

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