Ciencias de la Computación Cuestionario. ¿Cuál

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Cuestionario.
¿Cuál fue el primer instrumento de cálculo descubierto en la antigüedad, y que se sigue
utilizando con fines educativos?
R. El abaco
2. ¿A qué científico del Renacimiento se debe el descubrimiento de los logaritmos y de las
primeras tablas de multiplicar movibles?
R. El matemático escoces John Napier
3. ¿Cómo se conocen esas tablas movibles y porqué?
R. “huesos de Napier”
4. ¿A quién se debe realmente la construcción de la primera máquina de calcular?
R. El alemán Wilhelm Schickard
5. ¿Cuál es el nombre de la primera máquina de calcular reconocida?
R. La Pasacalina
6. La primera máquina de calcular reconocida, fabricada por Blaise Pascal, ¿podía realizar
las operaciones de multiplicación y división?
R. Si
7. ¿Quién diseñó la primera calculadora que podía realizar las 4 operaciones aritméticas
básicas y extraer raíz cuadrada?
R. Gottfried Wilhem von Leibniz
8. ¿Cuál fue el primer uso que se dio a las tarjetas perforadas?
R. Para procesos de manofactura
9. Una mujer está considerada como la primera programadora. Su nombre es:
R. Augusta Ada, Condesa de Lovelace e hija del poeta Lord Byron.
10. ¿A quién se conoce como el padre de la computación y porqué?
R. Charles Babbage, por inventar la máquina diferencial y la máquina analítica. Éstas fueron
diseñadas para ejecutar programas de tabulación (tablas de logaritmos y funciones
trigonométricas). Utilizaban tarjetas perforadas para la entrada de datos.
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12. ¿Cuál fue la computadora construida en la Universidad de Harvard en 1944 por Howard
Aiken?
R. MARK I
13. ¿Cuál fue la computadora que calculaba tablas balísticas de artillería en la segunda guerra
mundial?
R. ENIAC
14. ¿Cuál es la principal aportación de John Von Neumann?
R. La idea de almacenar los datos de entrada y el programa de la computadora en la
memoria de la misma.
15. ¿Que es software?
R. La palabra «software» se refiere al equipamiento lógico o soporte lógico de
unacomputadora digital, y comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios
para hacer posible la realización de una tarea específica, en contraposición a los
componentes
físicos del sistema (hardware).
16. ¿Qué es hardware?
R. Hardware corresponde a todas las partes físicas y tangibles
de una computadora: sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y
mecánicos; sus cables, gabinetes o cajas, periféricosde todo tipo y cualquier otro elemento
físico involucrado.
17. ¿ Cuáles son las partes de la unidad central de procesamiento?
R. Sus partes principales son Las siguientes:
 El Procesador (P). Que a su vez se compone de:
o La unidad de control (UC).
o La unidad aritmético – lógica (UAL).
 La Memoria Central (MC).
1 8 . ¿Qué es un sistema operativo?
R. Un sistema operativo es unsoftware de sistema, es decir, un conjunto de programas
de computación destinados a realizar muchas tareas entre las que destaca la
administración delos dispositivos periféricos.
19. Mencione las principales tareas del sistema operativo.
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R. Las principales tareas son:
 Servir de máquina virtual, que funciona siempre igual para los usuarios aunque
tengan hardware diferente.
 Proteger la memoria, así ningún proceso puede adueñarse idefinidamente de la
memoria o intentar ejecutarse dentro del espacio de memoria de otro proceso.
 Proteger los dispositivos externos, así ningún proceso puede adueñarse
idefinidamente de algún periférico. El SO asigna “cuántos” (quantum) de tiempo
a cada dispositivo para evitar que esto ocurra.
20. ¿Cuáles son las componentes de un sistema de computación?
R. Las principales componentes son:
 Usuarios
 Hardware y Software
 Organización.
 Normas, reglas y políticas de uso.
21. ¿Qué es la memoria y cuál es su clasificación? (según lo visto en clase).
R. La memoria es el espacio en el cuál se almacenen datos ya sea permanentemente o
para uso temporal en la ejecución de programas. Se tiene una jerarquía de memoria
donde los criterios de organización son el costo, la rapidez de acceso y su masividad.
a. Memoria de registros de CPU, la más cara, la más rápida y la menos masiva
b. Memoria caché, más barata, menos rápida, pero más masiva que los registros
c. Memoria RAM, ROM, E/S, más barata que las anteriores, más lenta pero más masiva
d. Memoria de almacenamiento (Discos, Cintas, etc.), la más barata y masiva, pero
también la más lenta.
22. ¿Porqué se dice que la memoria RAM es “volátil?
R. La RAM es volátil en el sentido de que si se apaga la máquina, su contenido
desaparece y no puede recuperarse (salvo que se haya salvado en disco).
23. ¿Hay alguna memoria no volátil en el computador?
R. Sí. La memoria ROM, de solo lectura, no pierde su contenido aunque se apague la
máquina. La ROM es responsable de inicializar la máquina, de ahí que no deba ser
borrada.
24. ¿Cuál es el contenido de la ROM?
R. La ROM contiene un pequeño programa escrito en binario, que se denomina
“sistema básico de entrada y salida” (BIOS). Es un conjunto de pequeños programas
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para la gestión de los periféricos. Los valores básicos para la gestión se insertan en un
pequeño programa llamado “setup”.
25. ¿Qué se entiende por Bus del Sistema en el modelo de Von Neumann?
R. El bus der sistema o bus interno es el “camino” por el cual viaja la información en
binario. Distinguimos tres partes principales en el bus interno:
 Bus de datos: (de 8, 16, 32, 64 bits). Por él viajan los datos que la CPU
intercambia con la memoria principal.
 Bus de Control: Envía las señales que determinan cómo la CPU se comunica con
el resto del sistema (por ejemplo, las señales de READ, WRITE, CLOCK, etc,
vistas en clase).
 Bus de Direcciones: Encargado de trasmitir las direcciones de los dispositivos con
los que la CPU desea “dialogar” (intercambiar datos).
26. ¿Cuál es la función del circuito de interfaz de I/O?
R. La misión de los circuitos de interfaz es la de coordinar las velocidades de la CPU
versus la de los periféricos, que son inherentemente lentos.
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Considere la siguiente tabla de unidades de capacidad de memoria.
1 Bit (es la unidad mínima de almacenamiento, 0/1)
8 Bits = 1 Byte
1024 Bytes = 1 Kilobyte (un archivo de texto plano, 20 kb)
1024 Kilobytes = 1 Megabyte (un mp3, 3 mb)
1024 Megabytes = 1 Gigabyte (una película en DivX, 1 gb)
1024 Gigabytes = 1 Terabyte (800 películas)
1024 Terabytes = 1 Petabyte (toda la información de Google, entre 1 y 2 petabytes)
1024 Petabytes = 1 Exabyte (Internet ocupa entre 100 y 300 Exabytes)
1024 Exabytes = 1 Zettabyte (a partir de aquí no existen comparativas reales)
1024 Zettabytes = 1 YottaByte
1024 YottaBytes = 1 Brontobyte
1024 Brontobytes = 1 GeopByte
1024 GeopBytes = 1 Saganbyte
1024 Saganbytes = 1 Jotabyte
A partir de estos valores, resuelva los siguientes ejercicios:
1. Se tienen 4 módulos de memoria. Uno de 1250Mb, otro de 0.05 Tb, otro de 1.5Gb y
otro de 3500 Kb. ¿Cuánta memoria se tiene en total en Gb?
R. Hay que sumar todas las capacidades y llevarlas a una unidad común, en este caso, Gb:
1250 Mb = (1250/1024) Gb
= 1,484375 Gb
0,05 Tb = 0,05x1024 Gb
= 51,2 Gb
3500 Kb =
=
=
=
(3500/1024) Mb
3,41796875 Mb
(3,41796875/1024) Gb
0,00333786010742187 Gb
1,5 Gb = 1,5 Gb
Total = 54,1877128601074 Gb
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2. Expresar 1Gb en Bytes.
R.
1GigaByte =
=
=
=
1024 Mb
1024 x 1024 Kb
1024x1024x1024 Bytes
1073741824 Bytes
3. Expresar 1 Petabyte en MegaBytes
R.
1 PetaByte =
=
=
=
1024 Terabyte
1024 x 1024 Gigabyte
1024 x 1024 x 1024 Megabyte
1073741824 Megabytes
4. Cierto usuario requiere almacenar ciertos directorios importantes para él. Concretamente
debe almacenar 5 peliculas, cada una de las cuales pesa 600Mb, todos los apuntes de su
clase, los cuales suman 60 Gb, sus peciados videos de música que pesan en total 0.45 Tb
y toda la música mp3 que alcanza a los 700 Gb. Debe comprar un nuevpo disco duro y le
ofrecen uno de 500Gb, otro de 800 Gb y otro de 1 Tb. ¿cuál deberá elegir de modo de no
perder espacio de almacenamiento?
R. Debe elegir el que le haga perder menos espacio. Asi que sumamos los pesos todos los
archivos y llevamos ese monto a una medida común, en este caso Gb. Vea el problema 1.
Peliculas 5 x 600 Mb = 3000 Mb
= 2,9296875 Gb
Videos
0,45 Tb = 0,45x1024 Gb
= 460,8 Gb
Música
700 Gb = 700 Gb
Apuntes
60 Gb = 60 Gb
Total = 1223,7296875Gb
Por lo tanto, no le sirve ninguna de las tres alternativas, ya que la capacidad del disco más
grande es de solo 1 Tb = 1024 Gb.
5. La tasa de transferencia de la memoria RAM se calcula como:
Tasa = Frecuencia de la memoria(Mhz) x 8 [Mb/seg].
De acuerdo a ésta fórmula, calcule cuando demorará en leerse un archivo de 30 Mb
desde una RAM DDR1 de 266 Mhz/seg. Expresar resultado en nanosegundos.
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R. Calculamos la tasa de transferencia mediante la fórmula:
Tasa = 266 Mhz x 8
= 2128 Mb/seg
Archivo = 30 Mb
Tiempo = 30 Mb/2128 Mb/s
= (30/2128) seg
= 0,0140977443609023 seg
Sabiendo que 1 seg = 109 nanosegundos, se puede calcular el tiempo:
1 seg
-----------
=
(30/2128)seg
-----------------
109 ns
x
x
(30/2128)seg x 109 ns
= -------------------------------1 seg
x
= (30/2128)x109 ns
x
= (30/2128)x109 ns
x
= 14097744,4 ns
6. Considere el siguiente diagrama de arquitectura Von Neumann:
Utilizarlo para explicar cómo se realiza:
a) Una lectura de memoria
b) Una escritura a memoria
Sugerencia: explíquelo en seudolenguaje.
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R. La memoria se considera conceptualmente como una matriz. Cada casilla tiene una
dirección y puede ser leída (sacar una copia de su contenido) o bien escrita (guardar datos en
ella). Según lo explicado en clase:
a) La lectura se hará así:
 La CPU requiere un dato de la memoria
 La CPU activa la señal READ del bus de control (Toda la RAM “escucha” la señal de
READ).
 Mientras haya datos para leer Hacer
o La CPU envía la dirección de la casilla con la cual desea dialogar (Toda la RAM
“escucha” la dirección, pero solo la casilla con ese número responde).
o La casilla de memoria aludida pone una copia de su contenido en el bus de
datos.
o La CPU recibe los datos por el bus de datos.
 Fin Mientras
 La CPU apaga la señal de READ.
c) La escritura se hará así:
 La CPU desea escribir un dato en la memoria
 La CPU activa la señal WRITE del bus de control (Toda la RAM “escucha” la señal
de WRITE).
 Mientras haya datos para escribir Hacer
o La CPU envía la dirección de la casilla con la cual desea dialogar (Toda la RAM
“escucha” la dirección, pero solo la casilla con ese número responde).
o La CPU pone los datos a salvar en el bus de datos
o La casilla de memoria aludida recibe los datos como su nuevo contenido.
 Fin Mientras
 La CPU apaga la señal de WRITE.
7. Suponiendo que el bus de direcciones de cierto computador tenga 64 bits de ancho
¿Cuánta capacidad de memoria puede tener como máximo el computador? Expresar la
cantidad de memoria en bytes, Kb, Mb, Gb, Tb y Petabytes.
R. Con 64 bits se puede direccionar una memoria de 264=18446744073709551616 bits.
Ahora dividimos por 8 para pasar a bytes y luego vamos dividiendo por 1024. Es decir,
2305843009213693952 bytes o 2251799813685248 Kb o 2199023255552 Mb o bien
2147483648 Gb o bien 2097152 Tb o 2048 Petabytes.
8. Se dispone de una memoria de 2.5 Gb. ¿cuántas líneas debe tener el bus de direcciones
para poder direccionarla?
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R. Recuerda que “direccionar” es asignar un número acada celda de memoria. La pregunta
es ¿cuántas líneas se requieren para generar todas las direcciones para los 2,5 Gb? Según el
problema anterior, 2n° líneas = Cantidad d eMemoria. En este caso:
2x = 2,5Gb, asi que despejamos x aplicando logaritmo base 2:
x=log2 2,5Gb y aplicando cambio de base se tiene
x= log 2.5 Gb/log 2 , pero pimero debemos expresar los Gb en bits.
1 Gb = 1024 Mb = 10242 Kb = 10243 bytes = 10243 x 8 bits = 8589934592
Así que 2,5 Gb = 21474836480 bits
x= log 21474836480/log 2 =34,321928094887362347870319429489
es decir, se requieren aproximadamente 35 líneas para el bus de direcciones.
Esta es una muestra de posibles ejercicios de la prueba 1 de Ciencias de la Computación y no
sustituye la lectura de sus apuntes y resolución de ejercicios.
Este apunte está en construcción.
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