¿Qué innovación de Joseph Marie Jacquard influyó en el desarrollo del hardware computacional?
El uso de tarjetas perforadas reemplazables para controlar una secuencia de operaciones.
Flashcards con solución de Informática
¿Cuál fue el primer ordenador digital automático ideado por Charles Babbage?
La máquina analítica.
¿En qué rama de las matemáticas se basan fundamentalmente la electrónica digital y los lenguajes de programación actuales?
El álgebra de Boole.
¿Quién es reconocida como la primera programadora informática de la historia?
Ada Lovelace.
¿Qué sistema telegráfico inventado por Émile Baudot permitió múltiples transmisiones en una única línea?
El código Baudot.
¿Qué invento de Leonardo Torres y Quevedo demostró la capacidad de un autómata para jugar ajedrez?
«El Ajedrecista».
¿Qué hito marca el invento de la máquina tabuladora de Herman Hollerith?
El inicio de la era del código binario mecanizado y los sistemas de procesamiento de datos.
¿Cuál es la característica principal de la arquitectura Von Neumann respecto a la memoria?
Utiliza un único espacio de memoria compartido para datos e instrucciones.
¿Qué lenguaje de programación para sistemas de gestión empresarial fue co-desarrollado por Grace Hopper?
COBOL.
¿Quién creó el primer ordenador programable Turing completo denominado Z3?
Konrad Zuse.
¿Qué concepto formalizó Alan Turing para sentar las bases de la ciencia de la computación?
Los conceptos de algoritmo y computación mediante la máquina de Turing.
¿Qué técnica inventada por Maurice Vincent Wilkes simplificó el desarrollo de las unidades centrales de proceso (CPU)?
La microprogramación.
¿En qué organización trabajó Creola Katherine Johnson realizando cálculos fundamentales para viajes espaciales?
La NASA.
¿Qué programa de procesamiento de lenguaje natural fue creado por Joseph Weizenbaum?
ELIZA.
¿Qué notación metasintáctica inventó John Backus para describir la sintaxis de los lenguajes de programación?
La notación Backus-Naur (BNF).
¿Quién es considerado el pionero que creó la industria de la supercomputación?
Seymour Roger Cray.
¿Qué protocolo de directorio en línea fue desarrollado bajo la gestión de Elizabeth Feinler?
WHOIS.
¿En qué campo de la informática fue pionera Frances Elizabeth Allen?
En la optimización de compiladores y la paralelización de programas.
¿De qué sistema de tipografía ampliamente usado en ciencias es creador Donald Knuth?
TeX.
¿Qué principio de diseño de software introdujo Barbara Liskov para los lenguajes de programación?
El principio de sustitución de Liskov.
¿Qué componente electrónico comercial lideró Federico Faggin en su diseño original?
El primer microprocesador comercial, el Intel 4004.
¿Cuál fue el sistema operativo original diseñado e implementado por Ken Thompson?
UNIX.
¿Por qué trabajo en el campo del aprendizaje automático es conocido Geoffrey Hinton?
Por su desarrollo en redes neuronales artificiales.
¿Qué protocolo fundamental para evitar bucles en redes de puentes inventó Radia Perlman?
El protocolo STP (Spanning-Tree Protocol).
¿Qué tres tecnologías esenciales desarrolló Tim Berners-Lee para la World Wide Web?
URL, HTML y el protocolo HTTP.
En informática, ¿qué diferencia a la 'arquitectura' de la 'organización' de un computador?
La arquitectura es visible al programador (instrucciones), la organización describe las unidades funcionales y su interconexión.
¿En qué consiste el 'cuello de botella de Von Neumann'?
En la limitación de rendimiento causada por tener un único bus para acceder a datos e instrucciones de forma no simultánea.
¿Cuál es la diferencia fundamental entre la arquitectura Harvard y la Von Neumann?
La arquitectura Harvard separa físicamente la memoria de datos de la memoria de instrucciones.
En los ordenadores modernos, ¿dónde se suele aplicar la arquitectura Harvard modificada?
En los niveles de memoria caché, manteniendo la memoria principal unificada.
¿Cuál es la función principal de la Unidad de Control (UC) en la CPU?
Gestionar y controlar las operaciones del computador buscando, decodificando y ejecutando instrucciones.
¿Qué registro de la CPU contiene la dirección de la siguiente instrucción que se va a ejecutar?
El Contador de Programa (PC).
¿Qué unidad interna del procesador se encarga de realizar operaciones como la suma, resta y comparaciones lógicas?
La Unidad Aritmético-Lógica (ALU).
¿Qué componente del procesador genera pulsos a intervalos constantes para sincronizar las tareas del sistema?
El reloj del sistema.
¿Cómo se define a un microcontrolador en comparación con un computador de propósito general?
Es un computador dedicado a una sola tarea, integrado en un solo circuito con prestaciones limitadas.
¿Qué característica de hardware distingue a un Procesador de Señales Digitales (DSP)?
Implementa operaciones aritméticas complejas por hardware para procesar señales en tiempo real.
La primera generación de computadoras (1940-1956) se caracterizó por el uso de _____.
válvulas de vacío (o tubos al vacío)
¿Qué componente electrónico marcó el inicio de la segunda generación de computadoras (1956-1963)?
El transistor.
¿Qué tecnología permitió la miniaturización y el aumento de velocidad en la tercera generación (1964-1971)?
Los circuitos integrados.
La cuarta generación de computadoras se define por la integración de toda la CPU en un solo chip, llamado _____.
microprocesador
¿Qué tendencias definen a la quinta generación de computadoras?
La inteligencia artificial, la computación portátil y la explosión de las redes informáticas e Internet.
En la jerarquía de memoria, ¿cuál es el nivel más rápido pero de menor capacidad?
Los registros del procesador (Nivel 0).
¿Cuál es el propósito de la memoria caché?
Reducir el tiempo de acceso a los datos e instrucciones que el procesador utiliza con más frecuencia.
¿Qué tipo de bus transporta la información de la ubicación específica en memoria donde se desea leer o escribir?
El bus de direcciones.
Un bus que comparte las mismas líneas físicas para transmitir tanto datos como direcciones se denomina bus _____.
multiplexado
¿Qué mecanismo permite transferir bloques de datos entre un periférico y la memoria sin intervención constante del procesador?
DMA (Acceso Directo a Memoria).
¿Qué diferencia a la transmisión de datos 'serie' de la 'paralelo'?
En serie los bits viajan uno tras otro por una línea; en paralelo viajan varios bits simultáneamente por líneas separadas.
¿Qué modo de transmisión permite el envío de datos en ambos sentidos de forma simultánea?
Full-duplex.
¿Qué componente de software permite al sistema operativo comunicarse y controlar un periférico específico?
El controlador o driver.
¿Cuál es la función del Registro de Instrucción (IR) en la CPU?
Almacenar temporalmente el código de la instrucción que se está ejecutando en ese momento.
¿Qué información proporciona el Registro de Estado o FLAGS?
Información sobre el resultado de la última operación de la ALU (si fue cero, negativo, hubo acarreo, etc.).
¿Cómo se llama el proyecto de software libre iniciado por Richard Stallman en 1984?
Proyecto GNU.
¿Qué concepto introdujo Stallman para otorgar libertad a los usuarios y evitar la apropiación restrictiva del software?
Copyleft.
¿Qué tecnología de fabricación se usa habitualmente en las memorias de semiconductores actuales?
CMOS.
En una memoria RAM dinámica (DRAM), ¿por qué es necesario el proceso de 'refresco'?
Para evitar que los transistores pierdan la carga eléctrica que representa la información almacenada.
La integración de más de 1.000.000 de transistores en un solo chip se conoce por las siglas _____.
ULSI (Ultra Large Scale Integration)
¿Cuál fue el primer microprocesador de 4 bits lanzado por Intel en 1971?
Intel 4004.
¿Qué arquitectura de CPU incorpora varios núcleos independientes con sus propias unidades funcionales en un solo chip?
Procesador multinúcleo.
En el contexto de buses de expansión, ¿qué significan las siglas PCI?
Peripheral Component Interconnect.
¿Qué característica define a un puerto USB respecto a la conexión de dispositivos?
Permite la conexión 'en caliente' (con el sistema encendido).
Un computador digital procesa datos utilizando valores _____.
discretos (o binarios)
¿Qué periférico de entrada transforma señales analógicas de movimiento en coordenadas $X$ e $Y$ digitales?
El joystick (o palanca manual de control).
¿Cuál es la principal ventaja de la arquitectura Harvard en sistemas de tiempo real como los DSP?
La capacidad de realizar lecturas paralelas de datos e instrucciones, aumentando el rendimiento.
¿Qué tipo de memoria se utiliza para implementar la memoria principal debido a su densidad y costo?
DRAM (RAM dinámica).
¿Qué nivel de complejidad estructural estudia el álgebra de Boole según Bell y Newell?
Nivel Digital.
¿Qué autor define la 'Arquitectura' como el comportamiento funcional desde la perspectiva de la programación en lenguaje máquina?
Blau.
¿Qué tipo de Unidad de Control tiene su lógica implementada directamente en el hardware y no es modificable?
UC cableada.
¿Qué elemento del microcontrolador provoca una reinicialización si el programa se bloquea por un fallo?
Temporizador de vigilancia o watchdog.
El componente que traduce las instrucciones máquina para generar señales de control se llama _____.
decodificador
¿Qué lenguaje de programación fue el primero de alto nivel diseñado para fines ingenieriles por Konrad Zuse?
Plankalkül.
En la transmisión asíncrona, ¿qué elemento indica el comienzo de un bloque de bits?
El bit de arranque (start bit).
¿Cuál es la función principal de la Unidad Central de Proceso (CPU) en un sistema informático?
Interpretar y ejecutar las instrucciones de los programas y procesar los datos.
Componente de la CPU encargado de realizar operaciones matemáticas y comparaciones lógicas.
Unidad Aritmético-Lógica (ALU).
Componente de la CPU que dirige y coordina el flujo de datos y la ejecución de instrucciones.
Unidad de Control (UC).
¿Qué almacena específicamente el Contador de Programa (PC)?
La dirección de memoria de la siguiente instrucción que debe ejecutarse.
Registro que contiene la instrucción que se está decodificando o ejecutando en el momento actual.
Registro de Instrucción (IR) o Registro de Instrucción Actual (CIR).
¿Cuál es el propósito del Registro de Direcciones de Memoria (MAR)?
Almacenar la dirección de memoria desde donde se leerán o donde se escribirán los datos.
Registro que actúa como búfer temporal para los datos que se transfieren entre la CPU y la memoria principal.
Registro de Datos de Memoria (MDR) o Registro Intermedio de Memoria (RM).
¿Qué función cumple el Acumulador dentro de la ALU?
Almacena temporalmente los resultados intermedios y finales de las operaciones aritméticas y lógicas.
¿Cuál es la diferencia fundamental entre la arquitectura Von Neumann y la arquitectura Harvard?
Von Neumann usa una única memoria para datos e instrucciones, mientras que Harvard las mantiene separadas.
En la taxonomía de Flynn, ¿qué significa la sigla SISD?
Single Instruction Single Data (una sola instrucción procesando un solo flujo de datos).
Categoría de la taxonomía de Flynn donde múltiples procesadores ejecutan instrucciones diferentes sobre datos diferentes simultáneamente.
MIMD (Multiple Instruction Multiple Data).
¿Qué unidad de medida se utiliza comúnmente para expresar la velocidad de reloj de una CPU moderna?
$GHz$ (Gigahercios).
Fase del ciclo de instrucción donde la CPU obtiene la instrucción desde la memoria RAM usando el PC.
Fase de Búsqueda (Fetch).
Fase del ciclo de instrucción donde la Unidad de Control interpreta el código de operación para saber qué tarea realizar.
Fase de Decodificación (Decode).
¿Qué sucede durante la fase de 'Escritura' (Store) del ciclo de instrucción?
El resultado de la operación se guarda en un registro o en una dirección de memoria específica.
¿Cuál es el objetivo principal de la memoria caché?
Reducir el tiempo de acceso a los datos almacenados en la memoria principal (RAM) guardando copias frecuentes.
¿En qué se diferencia la memoria caché L1 de la L3 en términos de ubicación y uso?
La L1 es interna de cada núcleo y muy rápida, mientras que la L3 es más grande y compartida por todos los núcleos.
Bus encargado de transportar las señales que indican si se debe realizar una lectura o escritura en memoria.
Bus de Control.
Bus unidireccional que transporta la ubicación específica de los datos que la CPU desea acceder.
Bus de Direcciones.
¿Cómo se determina la cantidad máxima de memoria que una CPU puede direccionar directamente?
Por el número de líneas (bits) que componen el bus de direcciones ($2^n$ posiciones).
¿Qué caracteriza a una arquitectura de procesador tipo RISC?
Usa un conjunto de instrucciones reducido y simple donde cada una se ejecuta típicamente en un solo ciclo de reloj.
¿Qué caracteriza a una arquitectura de procesador tipo CISC?
Posee un conjunto de instrucciones amplio y complejo donde una sola instrucción puede realizar múltiples operaciones internas.
Técnica que segmenta el ciclo de instrucción para procesar varias instrucciones en diferentes etapas simultáneamente.
Pipelining (Segmentación).
¿Cuál es la función del Registro de Estado (FLAGS)?
Contener indicadores (bits) que reflejan condiciones del resultado anterior, como si fue cero, negativo o hubo desbordamiento.
Componente físico de la placa base donde se inserta y conecta eléctricamente el procesador.
Socket (Zócalo).
Diferencia física entre los sockets tipo LGA y PGA.
En el LGA los pines están en el socket, mientras que en el PGA los pines están en el procesador.
Unidad de soporte encargada de traducir direcciones de memoria virtuales a direcciones físicas reales.
Unidad de Gestión de Memoria (MMU).
¿Qué es un núcleo (core) físico en un microprocesador?
Una unidad de procesamiento independiente completa dentro de un único chip.
Tecnología que permite a un único núcleo físico ejecutar dos hilos (threads) de instrucciones de forma simultánea.
Hyper-threading (Intel) o Multihilo Simultáneo (SMT).
¿Qué indica el TDP (Thermal Design Power) de un procesador?
La potencia térmica máxima que el sistema de refrigeración debe ser capaz de disipar.
Circuito que genera pulsos eléctricos a intervalos regulares para sincronizar todos los componentes de la CPU.
Reloj del sistema (Clock).
Mecanismo que permite a ciertos periféricos transferir datos directamente a la memoria sin pasar por los registros de la CPU.
Acceso Directo a Memoria (DMA).
¿Qué sucede en la CPU durante un 'cambio de contexto' (context switch)?
Se guarda el estado de los registros del proceso actual en memoria y se cargan los registros del nuevo proceso.
Componente del chipset tradicional que gestiona la comunicación con la RAM y la tarjeta gráfica de alto rendimiento.
Northbridge (Puente Norte).
Componente del chipset tradicional que gestiona los puertos de entrada/salida como USB, SATA y audio.
Southbridge (Puente Sur).
Firmware encargado de realizar el POST (test de encendido) e inicializar el hardware básico antes de cargar el sistema operativo.
BIOS o UEFI.
Tipo de circuito donde el valor de las salidas depende exclusivamente de los valores actuales de las entradas.
Circuito Combinacional.
Tipo de circuito que utiliza elementos de memoria (biestables) y cuya salida depende de las entradas y del estado anterior.
Circuito Secuencial.
¿Cuál es la función del Decodificador en la Unidad de Control?
Extraer el código de operación de la instrucción en curso y generar las señales de control necesarias para su ejecución.
Estructura de datos tipo LIFO gestionada por el registro Stack Pointer (SP) para llamadas a subrutinas e interrupciones.
Pila (Stack).
Nombre del primer microprocesador comercial lanzado por Intel en 1971.
Intel 4004.
¿Qué diferencia funcional existe entre una GPU y una CPU?
La CPU está optimizada para el procesamiento en serie secuencial, mientras que la GPU tiene una arquitectura paralela masiva.
Dispositivo lógico que permite seleccionar una palabra de entrada entre varias y transferirla a un único bus de salida.
Multiplexor.
Tipo de Unidad de Control que implementa su lógica mediante hardware fijo con puertas lógicas, priorizando la velocidad.
Unidad de Control con lógica cableada.
Unidad de Control que almacena la secuencia de control como microinstrucciones en una memoria interna, facilitando modificaciones.
Unidad de Control microprogramada.
¿Qué es una instrucción monádica en el contexto de la ALU?
Una operación que requiere un solo operando (ej. cambio de signo o negación).
¿Qué es una instrucción diádica en el contexto de la ALU?
Una operación que requiere dos operandos para ejecutarse (ej. suma o multiplicación).
Circuito de la ALU que suma dos dígitos binarios generando un resultado y un acarreo, pero no acepta un acarreo de entrada.
Semisumador (Half-Adder).
Señal generada por el hardware o periféricos para suspender el programa actual y ejecutar una rutina de servicio específica.
Interrupción (Interrupt).
¿Cuál es el beneficio de la tecnología 'Dual Channel' en las placas base?
Duplica el ancho de banda de comunicación entre el procesador y la memoria RAM al usar dos canales independientes.
En microprocesadores modernos, ¿cuál es la función de los núcleos de eficiencia (E-cores)?
Manejar tareas en segundo plano o procesos ligeros para reducir el consumo energético.
Nivel de diseño de un ordenador que se centra en los registros de la máquina y sus interconexiones bit a bit.
Nivel de transferencia de registros (RTL).
¿Qué determina el 'ancho de palabra' de un procesador?
El número de bits que la CPU puede procesar simultáneamente en una sola operación (ej. 32 o 64 bits).
Circuito integrado que combina en un solo chip la CPU, GPU y otros controladores como Wi-Fi o sonido.
SoC (System on Chip).
Registro que apunta al inicio o cabecera de la pila en memoria para gestionar el guardado de contextos.
Puntero de Pila (Stack Pointer).
En el direccionamiento inmediato, ¿dónde se encuentra el dato que utiliza la instrucción?
El dato está incluido directamente dentro de la propia instrucción.
Modo de direccionamiento donde el operando contiene la dirección exacta de memoria donde reside el dato.
Direccionamiento Absoluto o Directo.
¿Qué es la 'Ejecución fuera de orden' (Out-of-Order Execution)?
Técnica donde la CPU ejecuta instrucciones tan pronto como sus recursos están libres, sin importar el orden original del programa.
¿Qué ventaja principal ofrece la memoria ROM frente a la RAM?
Es no volátil, lo que significa que conserva la información incluso después de apagar el ordenador.
Componente de la UC que genera las microórdenes elementales sincronizadas con el reloj para ejecutar una instrucción.
Secuenciador.
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