Técnicas de Mejora del Rendimiento en Arquitectura de Computadores: Cuestionarios y Ejercicios

Question 1

¿Cómo mejora el pipelining el rendimiento de los sistemas informáticos?

Accepted Answer

Dividiendo el ciclo de instrucción en etapas más pequeñas

Answer

Mejorando siempre el rendimiento, independientemente de la aplicación

Answer

Aumentando la latencia de la instrucción

Answer

No afectando el rendimiento de la caché

Question 2

¿Cuál de las siguientes técnicas de mejora del rendimiento almacena datos temporalmente en una memoria más rápida para reducir el tiempo de acceso a la memoria principal?

Accepted Answer

Caché

Answer

Memoria virtual

Answer

Overclocking

Answer

Paralelización

Question 3

¿Cuál de las siguientes es una ventaja clave de utilizar memoria virtual en la gestión de la memoria?

Accepted Answer

Permite ejecutar programas más grandes que la memoria física disponible.

Answer

Reduce significativamente el tiempo de acceso a la memoria.

Answer

Mejora la confiabilidad general del sistema.

Answer

Elimina la necesidad de cachés.

Question 4

La paralelización implica dividir una tarea en subtareas más pequeñas y ejecutarlas:

Accepted Answer

Simultáneamente

Answer

Aleatoriamente

Answer

Secuencialmente

Answer

Alternativamente

Question 5

La técnica de mejora del rendimiento conocida como predicción de saltos se utiliza principalmente para:

Accepted Answer

Mejorar la eficiencia del pipeline al predecir la próxima instrucción a ejecutar.

Answer

Predecir el valor de los datos de una ubicación de memoria específica

Answer

Optimizar la asignación de registros

Answer

Reducir las dependencias de datos

Question 6

¿Cuál de los siguientes factores influye directamente en el rendimiento de un caché?

Accepted Answer

Ancho de banda del bus de memoria

Answer

Número de transistores

Answer

Velocidad de la placa base

Answer

Tipo de procesador

Question 7

Las técnicas de mejora del rendimiento basadas en software incluyen:

Accepted Answer

Optimización del compilador

Answer

Configuración manual de la BIOS

Answer

Diseño de hardware personalizado

Answer

Overclocking

Question 8

La técnica de paralelización conocida como 'multiprocesamiento' implica:

Accepted Answer

Dividir una tarea en procesos independientes que se ejecutan en diferentes procesadores.

Answer

Ejecutar múltiples flujos de ejecución dentro de un único proceso.

Answer

Utilizar recursos de hardware especializados para acelerar tareas específicas.

Answer

Crear copias de datos en múltiples ubicaciones de memoria para mejorar la redundancia.

Question 9

¿Qué técnica de mejora del rendimiento del procesador permite ejecutar múltiples instrucciones simultáneamente, superponiendo su ejecución?

Accepted Answer

Pipelining

Answer

Memoria virtual

Answer

Paralelización

Answer

Caché

Question 10

Los sistemas de memoria caché se basan en el principio de:

Accepted Answer

Localidad

Answer

Bloqueo

Answer

Paginación

Answer

Jerarquía

Question 11

¿Qué tipo de paralelismo implica dividir una tarea única en varias subtareas más pequeñas que se procesan de forma paralela?

Accepted Answer

Paralelismo de datos

Answer

Paralelismo de control

Answer

Paralelismo de canalizaciones

Answer

Paralelismo de tareas

Question 12

¿Qué mecanismo permite al sistema operativo ampliar el espacio de memoria virtual más allá de la cantidad de memoria física disponible?

Accepted Answer

Paginación

Answer

Traducción de direcciones

Answer

Intercambio

Answer

Segmentación

Question 13

¿Qué técnica de mejora del rendimiento retrasa la obtención de datos hasta que son estrictamente necesarios para su procesamiento?

Accepted Answer

Ejecución perezosa

Answer

Almacenamiento en caché

Answer

Precarga

Answer

Paralelismo

Question 14

¿Cuál de los siguientes es un beneficio clave del pipelining en el diseño de procesadores?

Accepted Answer

Incremento del rendimiento

Answer

Simplificación del diseño

Answer

Reducción del consumo de energía

Answer

Disminución de la latencia

Question 15

¿Qué tipo de paralelismo implica dividir una tarea en subtareas independientes que se pueden ejecutar simultáneamente?

Accepted Answer

Paralelismo de tareas

Answer

Paralelismo de control

Answer

Paralelismo de datos

Question 16

¿Cuál de los siguientes es un beneficio del uso de memoria virtual?

Accepted Answer

Mayor capacidad de almacenamiento

Answer

Menor consumo de energía

Answer

Mayor velocidad de acceso

Answer

Reducción de errores

Question 17

Las técnicas de optimización del rendimiento como la ejecución perezosa son particularmente útiles para mejorar el rendimiento de:

Accepted Answer

Aplicaciones que manejan grandes cantidades de datos

Answer

Aplicaciones de tiempo real

Answer

Aplicaciones de inteligencia artificial

Answer

Aplicaciones gráficas

Question 18

¿Cuál de las siguientes NO es una técnica de mejora del rendimiento de las arquitecturas de computadoras?

Accepted Answer

Multiplexación por división de frecuencia

Answer

Memoria virtual

Answer

Caché

Answer

Pipelines

Question 19

Los pipelines se utilizan principalmente para:

Accepted Answer

Superponer la ejecución de instrucciones, reduciendo el tiempo de espera por dependencias entre instrucciones.

Answer

Aumentar el ancho de banda de la memoria.

Answer

Mejorar la eficiencia energética.

Answer

Reducir la latencia de la memoria.

Question 20

¿Cuál de las siguientes es una ventaja del uso de la memoria caché?

Accepted Answer

Acceso más rápido a los datos que son accedidos frecuentemente, reduciendo el tiempo promedio de acceso a la memoria.

Answer

Menor consumo de energía.

Answer

Mayor capacidad de almacenamiento.

Answer

Costo reducido.

Question 21

La memoria virtual permite:

Accepted Answer

Ejecutar programas más grandes que la memoria física, proporcionando una ilusión de un espacio de memoria más grande.

Answer

Aumentar la velocidad de acceso a la memoria.

Answer

Reducir la fragmentación de la memoria.

Question 22

Un sistema de computación de alto rendimiento típicamente requiere:

Accepted Answer

Múltiples núcleos de procesador para ejecutar múltiples tareas o subtareas simultáneamente.

Answer

Una gran cantidad de memoria RAM.

Answer

Un solo procesador de alta velocidad.

Answer

Un disco duro de alta capacidad.

Question 23

¿Cuál de los siguientes es un desafío en el diseño de sistemas de memoria caché?

Accepted Answer

Coerencia de caché, asegurando que todas las copias de los datos en la caché sean consistentes.

Answer

Capacidad limitada

Answer

Baja velocidad de acceso

Answer

Alto consumo de energía

Question 24

¿Cuál de las siguientes es una ventaja de utilizar el paralelismo en las arquitecturas de computadoras?

Accepted Answer

Mayor rendimiento, al permitir que múltiples tareas o subtareas se ejecuten simultáneamente.

Answer

Costo reducido

Answer

Mayor seguridad

Answer

Menor consumo de energía

Question 25

Un sistema informático que utiliza técnicas de mejora del rendimiento puede:

Accepted Answer

Ejecutar programas de manera más eficiente, reduciendo el tiempo de ejecución y mejorando la capacidad de respuesta.

Answer

Consumir menos energía

Answer

Almacenar más datos en un espacio de memoria dado

Answer

Mejorar la seguridad del sistema

Question 26

¿Cuál de las siguientes técnicas de mejora del rendimiento aprovecha la repetición de patrones de acceso a la memoria reduciendo el tiempo de acceso medio a los datos?

Accepted Answer

Caché

Answer

Memoria virtual

Answer

Segmentación

Answer

Paralelismo

Question 27

Una pipeline es una técnica de mejora del rendimiento que superpone la ejecución de instrucciones, ¿qué ventaja proporciona?

Accepted Answer

Incrementa el rendimiento general del sistema.

Answer

Reduce el tiempo de acceso a disco

Answer

Optimiza la asignación de recursos

Answer

Aumenta el tamaño de la memoria

Question 28

El paralelismo a nivel de instrucciones, que permite ejecutar múltiples instrucciones simultáneamente, se puede implementar mediante:

Accepted Answer

Ejecución fuera de orden

Answer

Paginación

Answer

Segmentación

Question 29

El paralelismo a nivel de tareas, que implica dividir un programa en subtareas que se pueden ejecutar simultáneamente, se puede implementar mediante:

Accepted Answer

Procesamiento multihilo

Answer

Caché

Answer

Segmentación

Answer

Ejecución fuera de orden

Question 30

La segmentación es una técnica de gestión de memoria que divide la memoria virtual en bloques de tamaño variable denominados segmentos, ¿cuál es una ventaja de utilizarla?

Accepted Answer

Permite agrupar datos relacionados en el mismo segmento, mejorando la protección y la compartición de memoria.

Answer

Aumenta el espacio de direcciones virtuales

Answer

Divide la memoria física en bloques de tamaño fijo

Question 31

El paralelismo a nivel de datos, que implica realizar la misma operación en múltiples conjuntos de datos simultáneamente, se puede implementar mediante:

Accepted Answer

Vectorización

Answer

Caché

Answer

Segmentación

Answer

Ejecución fuera de orden

Question 32

¿Cuál de las siguientes técnicas se utiliza para mejorar el rendimiento de la memoria caché?

Accepted Answer

Aumento del tamaño del bloque de caché

Answer

Disminución del tiempo de acceso a la memoria principal

Answer

Disminución del número de niveles de caché

Question 33

¿Cuál de los siguientes es el beneficio clave de utilizar un pipeline en la ejecución de instrucciones?

Accepted Answer

Permite la ejecución concurrente de múltiples instrucciones

Answer

Reduce la complejidad del diseño del procesador

Answer

Elimina la necesidad de memoria caché

Question 34

¿Cuál es el propósito principal de la memoria virtual?

Accepted Answer

Permitir la ejecución de programas más grandes que la memoria física disponible

Answer

Reducir el número de accesos a la memoria principal

Answer

Acelerar el acceso a los datos utilizados con poca frecuencia

Question 35

¿Qué tipo de fallo de caché se produce cuando los datos solicitados están en la memoria principal pero no en la caché?

Accepted Answer

Fallo de caché obligatorio

Answer

Fallo de caché de capacidad

Answer

Fallo de caché de conflicto

Question 36

En relación a la segmentación de memoria, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es INCORRECTA?

Accepted Answer

La segmentación de memoria siempre es transparente para el programador.

Answer

La segmentación de memoria facilita la protección de la memoria.

Answer

La segmentación de memoria permite una utilización más eficiente de la memoria.

Question 37

¿Qué técnica de mejora del rendimiento predice y ejecuta instrucciones futuras basándose en su probabilidad de ejecución?

Accepted Answer

Ejecución especulativa

Answer

Superescalaridad

Answer

Multihilo

Answer

Pipeline

Question 38

¿Cuál de los siguientes niveles de caché suele tener el menor tiempo de acceso y está más cerca del procesador?

Accepted Answer

Caché L1

Answer

Caché L3

Answer

Caché L2

Answer

Memoria principal

Question 39

¿Cuál de las siguientes opciones NO es una ventaja del uso de técnicas de mejora del rendimiento?

Accepted Answer

Reducción del consumo de energía

Answer

Mejora de la capacidad de respuesta del sistema

Answer

Aumento del rendimiento del sistema

Question 40

¿Cuál de las siguientes técnicas NO es una técnica de mejora del rendimiento basada en el paralelismo?

Accepted Answer

Memoria virtual

Answer

Procesamiento paralelo masivo (MPP)

Answer

Procesamiento de varios hilos (multithreading)

Answer

Multiprocesamiento simétrico (SMP)

Question 41

La memoria virtual es una técnica que permite a un sistema operativo utilizar más memoria física de la que realmente tiene. ¿Qué componente fundamental permite esta técnica?

Accepted Answer

Paginación

Answer

Registros

Answer

Caché

Answer

Interrupciones

Question 42

La predicción de saltos es una técnica utilizada para mejorar el rendimiento de los pipelines de instrucciones. ¿Cuál es su principal objetivo?

Accepted Answer

Reducir las penalizaciones por saltos

Answer

Aumentar la frecuencia de reloj

Answer

Mejorar la gestión de la memoria caché

Answer

Implementar la memoria virtual

Question 43

La técnica de memoria virtual se basa en la idea de dividir el espacio de direcciones lógicas en páginas. ¿Cuál es el tamaño típico de una página en los sistemas operativos modernos?

Accepted Answer

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