Fundamentos de programación T1

Estás analizando el rendimiento de un servidor en un centro de datos. Observas que el procesador, una CPU de última generación, está experimentando una sobrecarga en la gestión de memoria. Al investigar, descubres que la memoria RAM principal está funcionando correctamente, pero hay una gran cantidad de solicitudes de acceso que no se resuelven rápidamente. Un colega te sugiere que este comportamiento podría estar relacionado con la memoria caché del procesador. ¿Cuál es el papel principal de la memoria caché en la interacción entre la CPU y la memoria principal, y cómo afecta al rendimiento del sistema?. La memoria caché actúa como una pequeña y ultrarrápida memoria que almacena las instrucciones y datos que la CPU utiliza con más frecuencia. La memoria caché es la memoria principal del computador, y la RAM es una memoria de respaldo en caso de fallos. La memoria caché actúa como un almacenamiento a largo plazo para todos los datos del sistema, lo que reduce la necesidad de la memoria RAM. La memoria caché gestiona las peticiones de entrada y salida entre el procesador y los periféricos, y no tiene nada que ver con la memoria principal.

Un equipo de desarrollo de software médico está trabajando en un sistema de monitorización de pacientes que integra datos de varios sensores. Un nuevo sensor de temperatura, que comunica sus lecturas en hexadecimal para optimizar el tamaño de los paquetes de datos, se debe integrar al sistema. La lectura inicial que recibes del sensor es el valor `2A` en hexadecimal. Tu tarea como ingeniero de software es procesar este valor para mostrarlo en un formato legible en la interfaz de usuario, que solo admite valores decimales para la temperatura. ¿Cuál sería el valor correcto a mostrar en la interfaz de usuario, de acuerdo con la lectura del sensor?. Se mostraría el valor 28. Se mostraría el valor 42. Se mostraría el valor 22. Se mostraría el valor 210.

Estás configurando un microcontrolador que debe almacenar estados de 0 a 31. El sistema tiene memoria limitada, y se busca optimizar el uso de bits. ¿Cuántos bits se necesitan para representar todos los valores?. 4 bits. 5 bits. 6 bits. 8 bits.

Un pequeña empresa de ingeniería está actualizando sus estaciones de trabajo, que se utilizan principalmente para software de diseño asistido por ordenador (CAD). Para ahorrar costes, están considerando comprar equipos de segunda mano con procesadores de arquitectura de 32 bits. El plan es instalarles 8 GB de RAM a cada uno para poder manejar proyectos de diseño más grandes y complejos. Sin embargo, su asesor de TI les advierte que esta inversión sería un desperdicio de dinero. ¿Cuál es la razón técnica fundamental por la que el asesor de TI desaconseja instalar 8 GB de RAM en estas estaciones de trabajo con arquitectura de 32 bits?. Las placas base diseñadas para procesadores de 32 bits raramente tienen las ranuras físicas necesarias para instalar más de 4 GB de RAM, siendo una limitación de hardware del fabricante. Las placas base diseñadas para procesadores de 32 bits raramente tienen las ranuras físicas necesarias para instalar más de 4 GB de RAM, siendo una limitación de hardware del fabricante. El problema real no es el procesador, sino que solo se puede instalar una versión de 32 bits del sistema operativo, que es la que impone la limitación de memoria, no el hardware en sí. Una arquitectura de 32 bits utiliza direcciones de memoria de 32 bits, lo que le permite direccionar un máximo de 4 GB. Por lo tanto, el procesador no puede reconocer ni utilizar la memoria RAM instalada por encima de ese límite.

Un pequeña empresa de ingeniería está actualizando sus estaciones de trabajo, que se utilizan principalmente para software de diseño asistido por ordenador (CAD). Para ahorrar costes, están considerando comprar equipos de segunda mano con procesadores de arquitectura de 32 bits. El plan es instalarles 8 GB de RAM a cada uno para poder manejar proyectos de diseño más grandes y complejos. Sin embargo, su asesor de TI les advierte que esta inversión sería un desperdicio de dinero. ¿Cuál es la razón técnica fundamental por la que el asesor de TI desaconseja instalar 8 GB de RAM en estas estaciones de trabajo con arquitectura de 32 bits?. Las placas base diseñadas para procesadores de 32 bits raramente tienen las ranuras físicas necesarias para instalar más de 4 GB de RAM, siendo una limitación de hardware del fabricante. Un procesador de 32 bits es demasiado lento para gestionar de manera efectiva una cantidad tan grande de memoria, lo que provocaría inestabilidad en el sistema operativo y en las aplicaciones de CAD. El problema real no es el procesador, sino que solo se puede instalar una versión de 32 bits del sistema operativo, que es la que impone la limitación de memoria, no el hardware en sí. Una arquitectura de 32 bits utiliza direcciones de memoria de 32 bits, lo que le permite direccionar un máximo de 4 GB. Por lo tanto, el procesador no puede reconocer ni utilizar la memoria RAM instalada por encima de ese límite.

Eres el desarrollador principal de un nuevo sistema de control de accesos para una empresa de seguridad, que se conecta con la red local y gestiona las credenciales de los empleados. La base de datos de usuarios almacena las contraseñas en un formato binario para maximizar la eficiencia y la seguridad en la transmisión de datos. El sistema te ha devuelto la contraseña de un usuario en un formato binario de 8 bits, `01010100`, que corresponde a un carácter específico en el estándar ASCII. ¿Qué carácter corresponde a este código binario?. El carácter 'T', porque el código binario `01010100` equivale al valor 84 en decimal, que es la posición de la letra mayúscula 'T' en la tabla ASCII. El carácter 't', porque la codificación binaria en ASCII está relacionada solo con las letras minúsculas en lugar de las mayúsculas. El carácter 'S', porque el código binario `01010100` equivale al valor 83 en decimal, que es la posición de la letra mayúscula 'S' en la tabla ASCII. Un carácter no imprimible, porque el código binario está fuera del rango de los caracteres alfabéticos de ASCII que solo necesitas 4 bits, es un error del sistema de codificación.

Estás auditando el código de un sistema crítico de control de vuelo. Un requisito fundamental es que todos los procesos deben terminar y no pueden entrar en bucles infinitos. Revisando una pieza de código, identificas una rutina que, bajo ciertas condiciones de entrada, podría no concluir nunca. ¿Qué propiedad esencial de los algoritmos está violando esta rutina?. La propiedad de 'Definición', que exige que cada paso debe ser especificado de forma rigurosa y no ambigua. La propiedad de 'Finitud', que establece que el algoritmo debe terminar después de un número finito de pasos, independientemente de los datos de entrada. La propiedad de 'Efectividad', que requiere que todos los pasos deben ser lo suficientemente básicos como para poder ser llevados a cabo de forma exacta. La propiedad de 'Entrada', que indica que un algoritmo tiene cero o más cantidades de entrada. La rutina podría no tener entradas.

Una empresa de ciberseguridad analiza malware que usa direcciones de memoria manipuladas. Se requiere convertir la dirección 0x3F a binario para verificar un patrón. ¿Cuál es la representación binaria?. 111111. 101111. 11111. 110011.

Un desarrollador necesita seleccionar una herramienta que permita probar fragmentos cortos de código Python rápidamente, especialmente durante las fases iniciales de un proyecto. ¿Qué tipo de traductor de lenguajes usa Python?. Compilador. Ensamblador. Intérprete. Depurador.

Estás desarrollando un software para una entidad financiera que debe procesar transacciones internacionales. Los datos de los clientes, como nombres y direcciones, provienen de múltiples países con diferentes alfabetos (p. ej., español, japonés, ruso). ¿qué codificación de caracteres deberías implementar?. Implementar UTF-8. Es un estándar de codificación de longitud variable que forma parte de Unicode. Utilizar ISO-8859-1 (Latin-1). Es una extensión de ASCII que incluye caracteres para los idiomas de Europa Occidental. Forzar que todos los datos de entrada se transliteren a caracteres ASCII puros. Por ejemplo, convertir 'ñ' a 'n' y 'ü' a 'u'. Ampliar la tabla ASCII personalizada. Se podría diseñar una versión extendida de ASCII para la empresa que incluya los caracteres necesarios de los nuevos mercados.

Una startup de IoT está desarrollando un nuevo sensor de temperatura que debe enviar datos a un microcontrolador con memoria muy limitada. El dispositivo mide temperaturas en un rango de 128 valores distintos y necesita optimizar al máximo el almacenamiento y la transmisión de cada lectura. Como ingeniero de firmware, debes decidir el sistema de numeración más eficiente para representar cada medición individual antes de enviarla. ¿Qué sistema numérico es el ideal para representar 128 valores distintos utilizando el mínimo número de bits posible?. Hexadecimal, utilizando dos dígitos hexadecimales, porque simplifica la visualización de los datos binarios en las herramientas de depuración y acorta la cadena de transmisión. Octal, ya que es una base intermedia que agrupa 3 bits y podría ofrecer un buen equilibrio entre la compresión del binario y la legibilidad del decimal. Binario, utilizando una palabra de 7 bits. Decimal, porque es el sistema estándar y más fácil de depurar para los programadores, evitando errores de interpretación en el desarrollo.

En tu rol como arquitecto de software en una empresa global, estás evaluando las tecnologías para el desarrollo de un nuevo sistema de gestión de contenidos que necesita soportar múltiples idiomas, incluyendo lenguajes con caracteres no latinos como el chino mandarín o el árabe. El cliente te ha advertido que el sistema debe ser escalable y adaptable a futuras necesidades lingüísticas. Durante el análisis, te encuentras con dos opciones principales de codificación de caracteres: ASCII y Unicode. ¿Cuál de las dos opciones de codificación deberías elegir para cumplir con los requisitos del cliente?. Elegirías Unicode, pero solo si se usa en su variante de 4 bytes (UTF-32), ya que garantiza que todos los caracteres ocupen el mismo espacio. Elegirías ASCII y crearías un sistema de mapeo personalizado para los caracteres no soportados. Elegirías el estándar ASCII, ya que es más simple y eficiente en términos de uso de memoria, una prioridad en la programación de bajo nivel. Elegirías el estándar Unicode, debido a su capacidad para representar un vasto conjunto de caracteres de casi todos los idiomas del mundo, incluyendo símbolos y emojis.

En un taller sobre firmware se pide definir la dirección inicial de un buffer como 0x7E00. Un estudiante propone escribirla directamente como la cadena binaria equivalente para 'verla más clara'. Debes justificar ante el grupo cuál notación es más eficiente y por qué. ¿Por qué el formato hexadecimal resulta más útil que el binario para expresar direcciones largas en memoria?. Reduce la ocupación de memoria RAM porque 0x usa sólo dos caracteres fijos. Comprime las direcciones en menos dígitos, agrupando cuatro bits por símbolo y facilitando su copia sin contar bits. Convierte la dirección a ASCII puro, requerido por los ensambladores modernos. Obliga al compilador a optimizar saltos cortos en la tabla de saltos.

Como parte del equipo de optimización de un sistema operativo, se te encarga analizar el rendimiento del subsistema de memoria. Se observa que el procesador pasa una cantidad significativa de tiempo esperando datos desde la memoria RAM principal. Para mitigar este cuello de botella, todas las arquitecturas de computadores modernas emplean un componente intermedio. ¿Cuál es el componente cuya función principal es almacenar copias de los datos de la RAM a los que se accede con frecuencia para acelerar el acceso futuro?. Los registros del procesador. La memoria caché. La unidad aritmético-lógica (ALU). El bus del sistema.

En un equipo de desarrollo que crea firmware para sistemas embebidos en el sector automotriz, te asignan la tarea de optimizar el consumo de memoria. El sistema operativo del vehículo requiere la gestión eficiente de los datos de los sensores. Actualmente, todos los datos de sensores se procesan en un formato de 16 bits. Tras un análisis, has determinado que las lecturas de los sensores mas complejos necesitan representar 200 valores distintos que según el fabricante se interpretaran como 2 estados diferentes (de 0 a 100 y de 100 a 200) . Para reducir el uso de memoria y mejorar el rendimiento, se te pide que recodifiques el sistema para que utilice la mínima cantidad de bits necesaria para almacenar su rango de valores. ¿Cuántos bits necesitas para leer el sensor?. Se necesitan 16 bits, porque es el tamaño estándar de palabra para el sistema, y cualquier valor menor causaría errores de formato y la pérdida de datos. Se necesitan 8 bits, ya que 2^8=256. Este número de bits es suficiente para representar todos los valores posibles del sensor de forma eficiente. Se necesitan 2 bits, porque es el número de estados que se pueden representar. Se necesita 1 bit, ya que así puedo representar el estado 0 y el estado 1.

Estás depurando un programa en un entorno de bajo nivel para un microcontrolador que controla un sistema de seguridad de un vehículo autónomo. El registro de memoria en una dirección específica muestra el valor hexadecimal `1F`. Para comprender qué sucede en ese momento del ciclo de ejecución, debes interpretar este valor y determinar qué representa en un formato binario para analizar la configuración de bits. ¿Cuál es la representación binaria correcta del valor hexadecimal `1F`?. La representación es `10011111`. La representación es `00011111`. La representación es `00010101`. La representación es `11111`.