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¿Por qué no es posible lograr la aceleración perfecta?
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¿Cuál es la razón principal por la que no se puede lograr la aceleración perfecta?
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¿Cuál es la ventaja de agregar más CPU al sistema?
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¿Qué pasa con la aceleración cuando f = 0?
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¿Por qué no todas las aplicaciones pueden aprovechar múltiples CPU?
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¿Cuál es una limitación adicional para lograr una aceleración perfecta?
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¿Cuál es el objetivo principal al agregar más CPU a un sistema?
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¿Por qué las compañías se conforman con una eficiencia muy por debajo del 100%?
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¿Qué sucede con el ancho de banda disponible por CPU cuando se cuadruplica el número de CPU en un sistema basado en un bus?
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¿Cuál es la relación entre el número de enlaces y el número de CPU en una cuadrícula?
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¿Qué sucede con la latencia en un sistema basado en una cuadrícula cuando se cuadruplica el número de CPU?
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¿Qué sucede con el diámetro de una cuadrícula cuando se cuadruplica el número de CPU?
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¿Cuál es la relación entre el ancho de banda colectivo por CPU y el número de CPU en una cuadrícula?
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¿Cuál es el problema principal de un sistema basado en un bus?
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¿Qué sucede cuando una CPU ejecuta una instrucción LOAD o STORE con una página que no tiene?
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¿Cuál es el propósito del sistema operativo al atender los fallos de página?
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¿Qué tipo de memoria implementan los sistemas como Ivy, Munin y Clouds?
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¿Qué condición es necesaria para implementar memoria distribuida compartida?
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¿Qué es Middleware?
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¿Cuál es el propósito de Middleware?
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¿Qué beneficio proporciona Middleware?
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¿Qué relación hay entre Middleware y los sistemas distribuidos?
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¿Cuál es la ventaja principal de los sistemas basados en agrupaciones (clusters)?
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¿Cuál es el patrón de acceso más lento en un sistema con memoria de acceso global?
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¿Qué caracteriza al modelo de acceso a memoria no uniforme con coherencia de caché (CC-NUMA)?
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¿Qué tipo de multiprocesador se considera COMA?
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¿Cuál es el propósito principal de los directorios distribuidos en un sistema COMA?
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¿Cuál es la relación entre el modelo COMA y el modelo NUMA?
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¿Cuál es el nombre del modelo de acceso a memoria que utiliza memoria compartida distribuida y jerarquía de caches?
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¿Cuál es la característica principal de los sistemas basados en agrupaciones?
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¿Cuál es el término para describir la ejecución de programas grandes en paralelo con poca o ninguna comunicación entre los programas?
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¿Qué caracteriza a los sistemas débilmente acoplados?
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¿Qué tipo de paralelismo se utiliza en el procesamiento de vectores?
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¿Qué son los servidores corporativos "rackeables"?
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¿Qué tipo de sistemas son adecuados para resolver problemas con paralelismo de grano grueso?
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¿Qué es cierto sobre la relación entre el tamaño de grano y el hardware?
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¿Qué se puede decir sobre la relación entre el paralelismo de grano y el tipo de sistemas?
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¿Qué caracteriza a un sistema con un Switch KVM?
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¿Cuál es el propósito principal del middleware en el Grid Computing?
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¿Qué se cumple en la gestión de recursos en el Grid Computing?
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¿Qué feature caracteriza a los sistemas heterogéneos en el Grid Computing?
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¿Cuál es el objetivo principal del Grid Computing?
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¿Qué se realiza en la división de un trabajo complejo en el Grid Computing?
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¿Cuál es la relación entre los recursos y la solicitud en la gestión de recursos en el Grid Computing?
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¿Cuál es el beneficio principal del Grid Computing?
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¿Cuál es la característica principal de los sistemas heterogéneos en el Grid Computing?
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¿Cuál es el objetivo principal del proyecto BOINC?
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¿Cuál es el beneficio principal de utilizar un sistema de Grid Computing?
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¿Cuál es la ventaja principal de la gestión de recursos en una grid?
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¿Qué recursos adicionales se pueden aprovechar en un sistema de Grid Computing?
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¿Cuál es el nombre del sistema de Grid Computing que se dedica a sostener proyectos de medicina nuclear y estudios del clima?
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¿Cuál es la característica principal de un sistema de Grid Computing?
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¿Cuál es el beneficio principal de la gestión de recursos en una grid?
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¿Cuál es la ventaja principal de utilizar un sistema de Grid Computing para procesar proyectos de computación en malla?
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¿Cuál es el principal objetivo del Grid Computing?
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¿Cuál es el objetivo principal del Grid Computing?
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¿Qué caracteriza al Grid Computing?
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¿Qué analogía se utiliza para describir el funcionamiento del Grid Computing?
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¿Qué características hace que el Grid Computing sea atractivo para las organizaciones?
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¿Qué tipo de actividades se benefician del Grid Computing?
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¿Qué sucede cuando una organización tiene picos de actividad durante el año?
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¿Cuál es el beneficio principal del Grid Computing en términos de costos?
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¿Qué se desconoce en la computación en malla?
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¿Cuál es una característica fundamental del Grid Computing?
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¿Qué características tienen los recursos de la red en el Grid Computing?
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¿Qué tipo de procesamiento se utiliza en el Grid Computing?
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¿Qué tipo de recursos pueden ser infrautilizados en una organización?
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¿Qué tipo de aplicaciones se benefician del Grid Computing?
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¿Qué hace que las aplicaciones sean escalables y viables desde el punto de vista económico?
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¿Cuál es el beneficio principal del procesamiento en paralelo?
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¿Cuál es la ventaja principal del Grid Computing para las organizaciones?
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¿Qué hace que el Grid Computing sea una tecnología poderosa?
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¿Qué permite el Grid Computing a las organizaciones?
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¿Qué caracteriza al Grid Computing?
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¿Qué hace que las organizaciones elijan el Grid Computing?
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¿Qué es el Grid Computing?
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¿Cuál es el propósito principal de Internet de las cosas?
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¿Qué caracteriza a los dispositivos inteligentes en Internet de las cosas?
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¿Qué beneficio proporciona Internet de las cosas en los hogares y negocios?
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¿Cuál es la relación entre Internet de las cosas y la seguridad?
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¿Qué tipo de información se puede medir con Internet de las cosas?
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¿Cuál es el beneficio de utilizar Internet de las cosas en los hogares?
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¿Qué tipo de dispositivos están conectados a Internet en Internet de las cosas?
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¿Cuál es el beneficio principal de Internet de las cosas?
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¿Cuál es el propósito principal de la plataforma IoT?
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¿Qué es un ejemplo de caso de uso de IoT en el hogar?
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¿Cuál es una buena práctica para la seguridad en IoT?
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¿Cuál es un ejemplo de hardware común utilizada en proyectos IoT?
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¿Qué es un beneficio de utilizar simuladores IoT?
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¿Qué es una plataforma IoT en la nube?
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¿Cuál es el objetivo principal de un proyecto en IoT?
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¿Qué es una característica de un sistema IoT?
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¿Cuál es el propósito principal de crear un diagrama de bloques en el diseño del sistema?
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¿Qué tipo de sensores se necesitan para medir la temperatura y la humedad?
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¿Qué es lo que se prueba en las pruebas unitarias?
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¿Qué es lo que se escribirá en el desarrollo del software?
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¿Qué es lo que se verifica en las pruebas de conexión?
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¿Qué es lo que se describe en el informe del proyecto?
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¿Qué es lo que se precisa para crear una interfaz de usuario?
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¿Qué es el objetivo principal del proyecto de sistema de riego automático?
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¿Qué es lo que se verifica en las pruebas integradas?
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¿Qué plataforma se utiliza para simular el circuito en el proyecto de sistema de riego automático?
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¿Qué es lo que se presenta en la demostración en vivo del proyecto de sistema de riego automático?
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¿Qué es lo que se incluye en la documentación del proyecto de sistema de riego automático?
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¿Qué es lo que se utiliza para conectar el sensor de humedad del suelo con el Arduino?
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¿Qué es lo que se utiliza para implementar la conexión Wi-Fi en el proyecto de sistema de riego automático?
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¿Cuál es el propósito principal de las zapatillas inteligentes Gemini 2?
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¿Qué característica tienen los sensores Parrot Flower Power para el jardín?
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¿Qué es Garageio?
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¿Qué es Internet de las Cosas?
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¿Qué es el propósito principal de los wearables para perros?
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¿Qué característica tienen las zapatillas inteligentes Gemini 2?
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¿Qué es una aplicación para puertas de garaje inteligente?
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¿Qué tipo de información transmiten las zapatillas inteligentes Gemini 2?
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¿Cuál es el principal objetivo de la arquitectura CISC?
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¿Cuál es la característica fundamental de la arquitectura RISC?
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¿Qué caracteriza a los microprocesadores CISC?
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¿Qué es el objetivo principal de la arquitectura RISC?
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¿Cuál es la ventaja principal de la arquitectura CISC?
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¿Qué es una ventaja de la arquitectura RISC?
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¿Qué es necesario implementar en los sistemas CISC de alto rendimiento?
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¿Cuál es la relación entre los microprocesadores CISC y el paralelismo?
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¿Qué tipo de procesador se utiliza comúnmente en equipos de escritorio?
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¿Qué es una característica de la arquitectura RISC?
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¿Qué es un ejemplo de microprocesador basado en la arquitectura CISC?
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¿Cuántos ciclos de reloj requiere un chip CISC para realizar una sola instrucción?
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¿Qué es un ejemplo de microprocesador basado en la tecnología RISC?
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¿Qué es una ventaja de la arquitectura RISC?
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¿Qué es una ventaja de la arquitectura CISC en la creación de software?
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¿Qué significa RISC?
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¿Cuál es el código de operación de la instrucción que se muestra en la dirección de memoria 12765(10 (31dd(16)?
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¿Cuál es la longitud de la palabra de dirección de memoria en el Z80?
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¿Qué tipo de direccionamiento se utiliza en la instrucción LD A,(HL)?
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¿Cuál es el propósito de la instrucción LD (nn),A?
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¿Qué se encuentra en la dirección de memoria 12765(10 (31dd(16)?
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¿Cuál es el registro que se utiliza para localizar el operando en la instrucción LD A,(HL)?
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¿Cuál es el tipo de direccionamiento que se utiliza en la instrucción LD (nn),A?
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¿Cuál es el propósito de la instrucción LD A,(HL)?
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¿Cuántas operaciones distintas se pueden realizar con un formato de instrucción de 24 bits, donde 8 bits indican el tipo de operación?
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¿Cuántas posiciones de memoria pueden accederse como máximo en un formato de instrucción de 24 bits, donde el campo de dirección se divide en 2 partes iguales de 8 bits?
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¿Cuántos registros pueden accederse si cada nuevo campo de 8 bits se dedica a direccionamiento de registros?
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¿Cuál es la ventaja de tener diferentes códigos de operación para cada método de direccionamiento?
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¿Cuántas instrucciones distintas pueden realizarse en un microprocesador Z80?
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¿Qué alternativa es una forma de solucionar el problema de qué tipo de direccionamiento utilizar con una instrucción?
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¿Cuál es el autor del libro 'Programación del Z80'?
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¿Cuál es el nombre del departamento que propuso los problemas?
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¿Cuál es el propósito de los registros especiales de la CPU en el direccionamiento a pila?
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¿Qué se encuentra en la cima de la pila?
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¿Cuál es la ventaja del direccionamiento a pila?
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¿Qué es el puntero de pila?
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¿Qué es una pila?
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¿Por qué no es necesario especificar los registros en la instrucción en el direccionamiento a pila?
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Si la instrucción es JR d5, ¿cuál es la dirección efectiva?
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¿Cuál es el tipo de direccionamiento que utiliza el Z80?
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Si la instrucción JR se encuentra en la posición de memoria FF00, ¿cuál es el valor del PC después de ejecutar la instrucción?
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¿Cuál es el propósito del direccionamiento indexado?
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¿Cuál es el tipo de registros que utiliza el Z80 para el direccionamiento indexado?
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¿Cuál es el tamaño del desplazamiento en el direccionamiento indexado?
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¿Cuál es la fórmula para calcular la dirección efectiva en el direccionamiento indexado?
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¿Cuál es el propósito de la instrucción LD r,(IX+d)?
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¿Cuál es la función de la instrucción PUSH en la arquitectura Z80?
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¿Qué tipo de direccionamiento utiliza la instrucción ADD A,n?
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¿Cuál es el resultado de la instrucción ADD A,n?
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¿Cuál es el efecto del puntero de pila al realizar una instrucción PUSH en la arquitectura Z80?
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¿Cuál es el efecto del puntero de pila al realizar una instrucción POP en la arquitectura Z80?
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¿Cuál es la función de la instrucción POP en la arquitectura Z80?
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Study Notes
Paralelismo
- El paralelismo de grano grueso se refiere a la ejecución de programas grandes en paralelo con poca o ninguna comunicación entre los programas.
- El paralelismo de grano fino se refiere a la ejecución de programas pequeños en paralelo con mucha comunicación entre los programas.
Sistema débilmente acoplados vs. Sistema fuertemente acoplados
- Los sistemas débilmente acoplados tienen un número reducido de CPU grandes e independientes con conexiones de baja velocidad entre sí.
- Los sistemas fuertemente acoplados tienen componentes más pequeños, más juntos e interactúan unos con otros con frecuencia a través de redes de comunicación con gran ancho de banda.
Problemas de paralelismo
- Los problemas que tienen paralelismo de grano grueso se resuelven mejor en sistemas débilmente acoplados.
- Los problemas con paralelismo de grano fino se resuelven mejor en sistemas fuertemente acoplados.
Memoria virtual paginada
- La memoria virtual paginada es una forma de implementar la memoria distribuida compartida.
- Se utiliza en sistemas como Ivy, Munin, Mirage, Clouds, Choices, COOL y Mether.
Middleware o lógica de intercambio de información
- El middleware es un software que asiste a una aplicación para interactuar o comunicarse con otras aplicaciones, paquetes de programas, redes, hardware y/o sistemas operativos.
- Simplifica el trabajo de los programadores en la compleja tarea de generar conexiones y sincronizaciones que son necesarias en los sistemas distribuidos.
Ley de Amdahl
- La ley de Amdahl establece que la aceleración no es más que el tiempo de ejecución del programa original dividido entre el nuevo tiempo de ejecución.
- La ley de Amdahl muestra que es imposible lograr una aceleración perfecta debido al componente secuencial.
Escalabilidad
- La escalabilidad se refiere a la capacidad de un sistema de computadora de agregar más CPU para incrementar su potencia de cómputo.
- Un sistema es escalable si puede agregar más CPU sin reducir el ancho de banda disponible por CPU.
Configuraciones de sistema
- Las configuraciones de sistema incluyen sistemas basados en agrupaciones (clusters) de sistemas, en una cuadrícula, en una red de interconexión, etc.
- Cada configuración tiene sus ventajas y desventajas en términos de ancho de banda, latencia y escalabilidad.
Introducción al Grid Computing
- El Grid Computing o computación en malla es una respuesta a la necesidad de contar con ordenadores más potentes para realizar tareas complejas.
- Se trata de unir varios procesadores en una tarea única conectados a una misma red de comunicación o internet.
Funcionamiento del Grid Computing
- Funciona dividiendo un trabajo complejo en partes, enviando las tareas a equipos disponibles y recogiendo los datos una vez terminados.
- La infraestructura del Grid Computing se basa en la división de un trabajo complejo en partes, donde las tareas se envían a equipos que se encuentran disponibles y luego se recogen los datos una vez terminados.
Aspectos básicos del Grid Computing
- Software: funciona sobre un software middleware que permite la comunicación segura y transparente.
- Gestión de recursos: se realiza la optimización de la disponibilidad de los recursos según la solicitud que se hace.
Beneficios del Grid Computing
Aprovechamiento de recursos poco utilizados
- Permite aprovechar recursos informáticos que no se utilizan a su máxima capacidad.
- Ofrece la oportunidad de explotar todos esos recursos que están siendo poco usados y hacer más eficiente su uso.
Unidad de procesamiento en paralelo
- El procesamiento en paralelo hace que las aplicaciones sean escalables y viables desde el punto de vista económico.
- Reduce los costos al convertirse en un objetivo más eficiente.
Visión colaborativa
- Es un entorno colaborativo que logra que la informática se convierta en un espacio abierto y de integración entre las personas y organizaciones virtuales o físicas.
Seguridad del Grid Computing
- Es un sistema seguro porque si existe un corte de energía en algún lugar, no se interrumpe el servicio ni la actividad de la red general.
Gestión de recursos
- Ofrece una visión amplia y de conjunto acerca de los proyectos, lo que permite gestionar los recursos de manera más eficiente.
Acceso a recursos adicionales
- Permite acceder a recursos adicionales como ancho de banda, lo que aumenta la potencia de la búsqueda en internet.
Introducción a Internet de las Cosas (IoT)
- La tecnología IoT está en constante evolución y transforma la forma en que las personas viven y trabajan.
- Ofrece beneficios y oportunidades para las empresas y las personas.
Definición y Funcionamiento
- IoT se refiere a una red creciente de objetos físicos que están conectados a Internet.
- Los dispositivos inteligentes son cada vez más frecuentes en la vida cotidiana y pueden ayudar a administrar el tiempo, energía, recursos, bienes, servicios y mucho más.
- IoT permite medir comportamiento y estadísticas, lo que facilita mejorar la productividad.
Beneficios
- Ahorro: con IoT, es posible saber si un dispositivo necesita reparación o cambio, lo que permite planificar y evitar males mayores.
- Eficiencia y productividad: IoT mejora la productividad y la rentabilidad al mismo tiempo.
- Facilidad de acceso a la información: IoT permite acceder a la información de manera fácil y rápida.
Ejemplos de Uso
- Zapatillas inteligentes: transmiten información al dispositivo al que se conectan, como distancia recorrida o frecuencia cardíaca.
- Sensores para el jardín: permiten monitorizar las plantas desde una aplicación en los móviles.
- Garageio: aplicación para puertas de garaje inteligente que permite monitorizar y controlar el garaje desde casa.
- Wearables para perros: permiten a los propietarios vigilar a sus perros y garantizar su seguridad.
Componentes y Plataformas
- Transporte: comunicación de datos a través de redes.
- Procesamiento: análisis y procesamiento de datos en la nube.
- Aplicación: interfaz y aplicaciones que utilizan los datos procesados.
- Plataformas IoT: AWS IoT, Google Cloud IoT, Microsoft Azure IoT.
- Hardware común: Raspberry Pi, Arduino, ESP8266/ESP32.
Casos de Uso
- Smart Home: domótica, seguridad, control de energía.
- Industrial IoT (IIoT): automatización, mantenimiento predictivo.
- Salud: monitoreo remoto, wearables.
- Ciudades Inteligentes: gestión de tráfico, alumbrado público, gestión de residuos.
Seguridad en IoT
- Riesgos comunes: ataques DDoS, vulnerabilidades de firmware.
- Buenas prácticas: cifrado de datos, autenticación y autorización robustas.
Recursos Adicionales
- Libros: "Internet of Things: A Hands-On Approach" de Arshdeep Bahga y Vijay Madisetti.
- Cursos Online: MOOCs en Coursera, edX, Udacity.
- Blogs y Artículos: IoT For All, Hackster.io.
- Videos Educativos: YouTube, canales como "Tech With Tim" o "ProgrammingKnowledge".
Arquitectura CISC vs RISC
Arquitectura CISC
- El conjunto de instrucciones de CISC es amplio y permite operaciones complejas entre operandos en memoria o registros internos.
- La arquitectura CISC dificulta el paralelismo entre instrucciones, por lo que los sistemas CISC de alto rendimiento implementan un sistema que convierte instrucciones complejas en instrucciones simples del tipo RISC.
- Ventajas de CISC: reduce la dificultad de crear compiladores, reduce los costos del sistema y de creación de software, mejora la compactación de código y facilita la depuración de errores.
- Ejemplos de microprocesadores basados en CISC: Intel 8086, 8088, 80286, 80386, 80486, Motorola 68000, 68010, 68020, 68030, 6840.
Arquitectura RISC
- La arquitectura RISC se caracteriza por instrucciones de tamaño fijo y reducido número de formatos.
- Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria de datos.
- Ventajas de RISC: la CPU trabaja más rápido, utiliza un sistema de direcciones no destructivas en RAM y cada instrucción puede ser ejecutada en un solo ciclo del CPU.
- Ejemplos de microprocesadores basados en RISC: MIPS, PA-RISC, SPARC, POWER PC.
Modos de direccionamiento
- La instrucción puede tener una forma compacta al escribirse en hexadecimal en lugar de binario, por ejemplo:
3a dd 31
, donde3a
es el código de operación,dd
es el byte menos significativo que identifica la dirección de memoria deseada, y31
es el byte más significativo de la dirección de memoria deseada. - La instrucción
LD (nn), A
utiliza direccionamiento implícito la fuente de la información (registro A) y direccionamiento directo a memoria para localizar el destino de la información.
Direccionamiento indirecto a registro
- En el campo de dirección se especifica la dirección del registro donde se encuentra la dirección de memoria en la que se encuentra el operando o donde hay que dejar el resultado.
- Simbólicamente, se puede representar como:
Memoria → Dirección de registro → Dirección de memoria → Operando/Resultado
.
Direccionamiento indirecto por registro en Z80
- La longitud de la palabra de dirección de memoria es de 16 bits en el Z80, por lo que se deben utilizar pares de registros (BC, DE o HL) para contener direcciones.
- Un ejemplo de instrucción de direccionamiento indirecto es
LD A, (HL)
, que significa "cargar el registro A con el contenido de la posición de memoria indicada por el registro HL". - En este caso, el direccionamiento indirecto por registro se utiliza para localizar el operando, mientras que el destino se especifica mediante direccionamiento implícito.
Otros modos de direccionamiento
- Direccionamiento a pila: se utiliza para operaciones sobre pila, y la información necesaria para localizar los operandos o el destino está almacenada en registros especiales de la CPU.
- Direccionamiento indexado: se utiliza para localizar el operando, y se especifica mediante un registro de índice y un desplazamiento.
- Direccionamiento implícito: el operando o la dirección del resultado están implícitos en el código de operación de la instrucción, no necesitando un campo de dirección.
Ejemplos de instrucciones
- Instrucción
JR d5
: realiza un salto en la ejecución del programa de 43 posiciones hacia atrás, es decir, la siguiente instrucción a ejecutar estará 43 posiciones de memoria más atrás de la dirección actualmente almacenada en el PC. - Instrucción
LD r, (IX+d)
: carga el registror
con el valor de la posición de memoria indicada por el contenido del registroIX
másd
. - Instrucciones
PUSH qq
yPOP qq
: se utilizan para operaciones de apilar y extraer información en la pila, respectivamente, y se codifican como11qq0101
y11qq0001
, respectivamente. - Instrucción
ADD A, n
: suman
al contenido del acumulador y deja el resultado en el acumulador.
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Mp, paralelismo, gris, IOT, cisc vs risk etc.