Actividades de consolidación

9.1. Actividades cortas de refuerzo

1. Dato o información. Indica si cada elemento es un dato o información ya interpretada. Justifica brevemente la respuesta.

   • 42
   • 42 ºC
   • La CPU está usando el 85 % de carga
   • 101101₂

2. Arquitecturas. Completa una tabla comparando Von Neumann y Harvard según estos criterios: memoria, buses, ventaja principal e inconveniente principal.

3. CPU. Relaciona cada elemento con su función: PC, IR, MAR, MDR, ALU, unidad de control y flags.

4. Jerarquía de memoria. Ordena de mayor a menor velocidad: SSD, registros, RAM, caché L1, caché L3. Justifica cada posición usando velocidad relativa, volatilidad, capacidad y una situación de uso.

5. Buses. Explica con tus palabras la diferencia entre bus de datos, bus de direcciones y bus de control.

6. Binario. Convierte:

   • 13₁₀ a binario.
   • 101010₂ a decimal.
   • 1111 0000₂ a hexadecimal.

7. Unidades. Explica la diferencia entre MB y MiB, y entre Mb y MB.

8. Lógica booleana. Calcula los resultados:

   • 1 AND 0
   • 1 OR 0
   • 1 XOR 1
   • NOT 0

9.2. Ejemplo guiado: recorrido de una instrucción

Analiza la instrucción imaginaria:

SUMAR [20], [21] -> R1

Supón que:

• [20] representa el dato almacenado en la posición de memoria 20;
• [21] representa el dato almacenado en la posición de memoria 21;
• R1 es un registro de propósito general.

La fase de búsqueda está resuelta. Úsala como modelo y completa las tres fases restantes.

Fase	Qué ocurre	Elementos implicados
Búsqueda	El PC proporciona la dirección de la siguiente instrucción. La dirección pasa al MAR; la memoria devuelve la instrucción al MDR y esta se carga en el IR. El PC se actualiza.	PC, MAR, MDR, IR, memoria y buses de direcciones, datos y control
Decodificación
Ejecución
Almacenamiento

Después, responde:

• ¿Qué registro indica la siguiente instrucción a ejecutar?
• ¿Qué unidad realiza la suma?
• ¿Qué buses intervienen cuando se leen datos desde memoria?

Consejo

Como ampliación opcional, puedes pedir a un asistente conversacional de IA que simule esta CPU educativa. La IA sirve para ensayar el razonamiento, no para sustituirlo: compara siempre su respuesta con la tabla anterior y corrige cualquier fase, registro o acceso a memoria que no esté justificado.

Simula una CPU educativa con los registros PC, IR, MAR, MDR y R0-R3, además de una memoria numerada. Te daré una instrucción y los valores iniciales necesarios. Para cada paso, muestra por separado búsqueda, decodificación, ejecución y almacenamiento; indica qué cambia en PC, IR, MAR, MDR, registros y memoria. No inventes el significado de una instrucción ni el contenido de una dirección: si falta información, pídemela. Al terminar, resume la instrucción ejecutada y los cambios realizados.

No incluyas datos personales, contraseñas ni información real de equipos en la conversación. Si la simulación contradice la explicación de la unidad, prevalece la explicación técnica y debes señalar la discrepancia.

9.3. Práctica guiada: verificación inicial de un equipo

Realiza una verificación básica de un equipo físico o máquina virtual y documenta el proceso completo de puesta en marcha. No cambies ninguna configuración del firmware.

Primero, observa el arranque directamente o mediante una captura o vídeo de arranque proporcionado por el docente. Identifica el firmware mostrado, si aparece algún mensaje de POST y el dispositivo seleccionado para iniciar el sistema. Después, comprueba desde el sistema operativo que los componentes principales han sido reconocidos.

Debes recoger:

• sistema operativo utilizado;
• firmware identificado y evidencia de la comprobación inicial observada;
• dispositivo desde el que se ha iniciado el sistema, si puede identificarse;
• CPU detectada;
• memoria RAM reconocida;
• unidades de almacenamiento detectadas;
• dirección IP o adaptador de red reconocido;
• una captura o salida de comandos que justifique cada dato.

En GNU/Linux puedes usar:

lscpu
free -h
lsblk
ip addr
uname -a

Entrega una tabla como esta:

Elemento	Resultado observado	Evidencia
Firmware / POST
Dispositivo de arranque
CPU
RAM
Almacenamiento
Red
Sistema operativo

Advertencia

No abras el equipo ni manipules componentes internos para esta práctica. La verificación se realiza desde el sistema operativo o desde la información mostrada por el firmware.

Como cierre, resuelve este diagnóstico causal breve:

Un equipo muestra la pantalla del firmware y no informa de errores durante el POST. Después aparece el mensaje “No bootable device”.

Indica qué fase es la más probable que esté fallando, dos evidencias no invasivas que recogerías y cuál sería el siguiente paso razonable. No propongas sustituir componentes: justifica primero qué información falta.

“The only winning move is not to play.” — WOPR, WarGames.

Antes de ejecutar una acción que pueda tener consecuencias no deseadas, conviene detenerse y comprobar si es necesaria y si puede realizarse en un entorno controlado.

9.4. Reto final: mapa funcional del sistema

Elabora un mapa funcional de un sistema informático. Debe partir de la lámina o fotografía de placa base proporcionada por el docente, donde identificarás CPU, RAM, almacenamiento e interfaces, e incluir:

• la relación entre CPU y memoria principal;
• el almacenamiento secundario;
• dispositivos de entrada;
• dispositivos de salida;
• buses o canales de comunicación;
• firmware y proceso de arranque;
• representación interna de datos mediante bits.

Puedes hacerlo como esquema, tabla o diagrama. El siguiente mapa sirve como modelo de partida, pero debes adaptarlo al sistema que analices y justificar sus relaciones.

Ejemplo de partida:

El mapa debe ir acompañado de una explicación breve de entre 8 y 12 líneas y debe mostrar el recorrido de un dato desde una entrada hasta una salida. Justifica al menos dos flechas de interconexión. Puedes presentarlo oralmente en dos minutos o incluir esa justificación por escrito.

9.5. Criterios de corrección de las evidencias principales

Evidencia	Criterios observables
Comparativa de memoria	Clasifica correctamente; compara velocidad, capacidad, volatilidad y función; justifica cada decisión con un caso de uso.
Verificación inicial	Distingue firmware, POST, dispositivo de arranque y sistema operativo; aporta evidencias suficientes, las interpreta con precisión y propone una comprobación posterior razonada.
Mapa funcional final	Identifica los componentes; representa interconexiones y recorrido de un dato; utiliza vocabulario técnico correcto y justifica sus relaciones.