Examen 2018, preguntas y respuestas PDF

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Examen Final...

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1. ¿Qué es un ciclo de instrucciones y cuáles son sus etapas? Un ciclo de instrucción es el período que tarda la unidad central de proceso (CPU) en ejecutar una instrucción de lenguaje máquina. Etapas: 

Nivel 0: nivel del dispositivo como tal, es el hardware de la maquina.



Nivel 1: encargado de interpretar las instrucciones de nivel de maquina del sistema convencional, y así los microprogramas sean ejecutados directamente por la máquina.



Nivel 2: las instrucciones del nivel de máquina las interpreta el microprograma.



Nivel 3: nuevo conjunto de instrucciones a diferencia del nivel 2.



Nivel 4: traducir o convertir cada instrucción en instrucciones de lenguaje de máquina.



Nivel 5: lenguaje de alto nivel.

2. ¿Qué es una interrupción y cómo se clasifica? Una interrupción es una señal recibida por el procesador de un ordenador, indicando que debe "interrumpir" el curso de ejecución actual y pasar a ejecutar código específico para tratar esta situación. Se clasifican en: 

Programa: generadas por alguna condición que se produce como resultado de la ejecución de una instrucción.



Temporización: generadas por un temporizador interno al procesador.



E/S: generadas por un controlador de E/S.



Fallo de hardware: generadas por un fallo tal como la falta de potencia de alimentación.

3. ¿A qué llamamos Microprograma? Llamamos microprograma al conjunto de microinstrucciones combinadas lógicamente para implementa una instrucción.

4. Defina que es el repertorio de instrucciones de un CPU. El repertorio de instrucciones es el conjunto de instrucciones distintas que puede ejecutar la CPU. 5. ¿Cuál es la clasificación según el repertorio de instrucciones? 

Repertorio de operaciones



Tipos de datos



Formatos de instrucciones



Registros



Direccionamiento

6. Nombra al menos 5 tipos de instrucciones Tipos de instrucciones: 

Transferencia de datos: LOAD, STORE, PUSH, POOP, MOVE.



Aritméticas: SUM, MULT, DIV.



Lógicas y de manipulación de bits: AND, OR, XOR, NOT.



Desplazamiento y rotación: LCL, LCR, ASL, RL, RR.



Control de flujo: JMP, BCC, JSR, RTS.

7. ¿Qué es una arquitectura segmentada o pipe-line? Una arquitectura segmentada es una implementación por medio de la cual se puede traslapar la ejecución de instrucciones. Técnica que permite solapar la ejecución de múltiples instrucciones. 8. Defina y describa la clasificación de sistemas por t…

9. ¿A qué se refiere el concepto de familias y/o generaciones? Se refiere a que un conjunto de computadoras forma una familia cuando tienen la misma arquitectura y diferentes estructuras. 10. Nombre los requisitos mínimos que debe cumplir… 

Área local: zona exclusiva de memoria a cada tarea.



Área global: zona de memoria común y compartida por todas las tareas.



En cada momento, el sistema operativo pone a disposición de la tarea en curso los recursos de la maquina, incluyendo los espacios de memoria adecuados.

11. ¿Qué es el modo protegido de una CPU? El modo protegido de la CPU es un modo operacional de los CPUs que pretende establecer mecanismos de control para evitar que desde una tarea se pueda acceder a zonas de memoria pertenecientes al sistema operativo o a otras tareas. El modo protegido tiene un número de nuevas características diseñadas para mejorar las multitareas y la estabilidad del sistema, tales como la protección de memoria, y soporte de hardware para memoria virtual como también la conmutación de tarea. 12. ¿Qué se entiende por niveles de protección en modo protegido? En modo protegido, hay cuatro niveles de privilegio o anillos, numerados de 0 a 3. El código del núcleo del sistema operativo, que necesita usar instrucciones privilegiadas se ejecuta en el anillo 0, y las aplicaciones del usuario se ejecutan normalmente en el anillo 3. El sistema operativo puede asignar el anillo 1 y 2 a servicios de sistema que las aplicaciones puedan llamar. 13. ¿Cómo describiría la diferencia entre memoria cache y memoria virtual? Memoria cache: memoria ultra rápida para la cpu que trabaja a frecuencias medidas en GHz. Se utiliza por velocidad, permite acceso rápido al dato. Memoria virtual: método que proporciona al programador un espacio mucho mayor al que dispone físicamente, le da la ilusión de la CPU de que puede manejar mucho mas memoria RAM de lo que tiene. 14. Defina a que llamamos procesamiento paralelo Llamamos procesamiento paralelo al uso de múltiples recursos computacionales para resolver un problema único. 15. Describa la arquitectura multiprocesadora Arquitectura multiprocesadora: procesadores fuertemente acoplados, arquitectura de memoria compartida (globales).

16. Según la estrategia de distribución de la memoria compartida ¿Cómo se clasifica las arquitecturas multiprocesador? 

UMA (o SMP): Uniform Memory Access (o Symetric MultiProcessor).



NUMA: Non Uniform Memory Access.



COMA: Cache Only Memory Architecture.

17. Describe la arquitectura multicomputadoras Procesadores débilmente acoplados, arquitectura de memoria distribuida (mensajes).

18. ¿Cómo se clasifica la arquitectura multicomputador? La arquitectura multicomputador se clasifica en: 

MPP: son multicomputadores que tienen sus CPU conectadas con una red de interconexión estática de altas prestaciones.



Clúster: consisten en cientos de PC o estaciones de trabajo autónomas conectadas por medio de una red comercial.

19. ¿Qué es la configuración clúster?

Son los conjuntos o conglomerados de computadoras construidos mediante la utilización de componentes de hardware comunes y que se comportan como si fuesen una única computadora. Para queun clusters funcione es necesario proveer un sistema de manejo del cluster, l cual se encargue de interactura 20. ¿Cuáles son los propósitos o las características esperadas del cluster? 

Alto rendimiento: permite realizar cálculos complejos,



Alto disponibilidad: 2 o más equipos que están conectados entre si, y si supervisan entre si, para comprobar que estén siempre disponibles.



Balanceo de carga: permite compartir el trabajo a realizar entre varios procesadores, ordenadores. El balanceo divide de la manera más equitativa el trabajo, para evitar los cuellos de botella.



Escalabilidad: permite la habilidad para extender el margen de operaciones sin perder calidad, o bien manejar el crecimiento continuo de trabajo de manera fluida.

21. ¿Qué es y cómo se mide el rendimiento de un computador? El rendimiento de un computador es un parámetro que indica el nivel de computación de la máquina y la velocidad a la que produce los resultados. Se mide: Para maximizar el rendimiento es necesario minimizar el tiempo de ejecución: Rx= 1/ tiempo de ejecuciónx Si x es n veces más rápido que Y entonces: Rendimientox/ Rendimientoy = tiempo de ejecuciony/ tiempo de ejecucionx=n

22. ¿Qué define el CPI de un computador? El CPI de un computador define el número de ciclos de reloj por instrucción. (número medio de ciclo por instrucción)

23. Describa la ley de Amdahi La ley de Amdahi afirma que si se mejora la ejecución de una parte del programa, no se mejora la ejecución de todo el programa en la misma cantidad.

24. Describa la ley de Moore Se considera ley de Moore a la progresión de crecimiento exponencial de la densidad de transistores, o sea, el duplicar la capacidad de los microprocesadores cada año y medio.

25. ¿De qué variable fundamental depende la potencia dinámica? La potencia dinámica depende de: 

La capacidad de la carga.



El voltaje de alimentación.



Un factor de actividad entre 0 y 1.



La frecuencia de la operación.

Otras: ¿Qué es un multiprocesador?

Se denomina multiprocesador a un computador que cuenta con dos o mas microprocesadores. Ejecuta simultáneamente varios procesos diferentes. Explique la taxonomia de flynn Esta taxonomía de las arquitecturas está basada en la clasificación atendiendo al flujo de datos e instrucciones en un sistema. Un flujo de instrucciones es el conjunto de instrucciones secuenciales que son ejecutadas por un único procesador, y un flujo de datos es el flujo secuencial de datos que son requeridos por el flujo de instrucciones. Con esta consideración flynn clasifico los sistemas en cuatro categorías:



Flujo único de instrucciones, flujo único d datos (SISD)



Flujo único de instrucciones, flujo múltiple de datos (SIMD)



Flujo múltiple de instrucciones, flujo único de datos (MISD)



Flujo múltiple de instrucciones, flujo múltiple de datos (MIMD)

¿Qué es y cómo se organiza un SMP? SMP es un tipo de arquitectura de computadores en la que dos o más unidades de procesamiento comparten una única memoria central. Se compone de microprocesadores independientes que se comunican con la memoria a través de un bus compartido. Dicho bus es un recurso de uso común. Por tanto, debe ser arbitrado para que solamente un microprocesador lo use en cada instante de tiempo.

¿Qué es NUMA, UMA, COMA? NUMA: multiprocesadores con acceso no uniforme a memoria. Algunos accesos a memoria son más rápidos que otros dependiendo de cual procesador esté accediendo y a cual palabra. UMA: multiprocesador simétrico. Todos los procesadores toman el mismo tiempo de acceso a la memoria. COMA: arquitectura solo con memoria caché. La distribución de los datos se realiza dinámica y automáticamente....