Informática básica: representación de la información y arquitectura — Cuerpo de Técnicos Auxiliares de Informática de la Administración del Estado
Test de 31 preguntas con explicaciones justificadas.
Pregunta 1: ¿Cuál es el equivalente decimal del número binario 1101?
La conversión se realiza sumando las potencias de 2: 1*2^3 + 1*2^2 + 0*2^1 + 1*2^0 = 8 + 4 + 0 + 1 = 13.
Pregunta 2: En el sistema hexadecimal, ¿qué valor decimal representa la letra 'F'?
En el sistema hexadecimal, los dígitos del 0 al 9 y las letras A (10) a F (15) representan valores decimales. 'F' equivale a 15.
Pregunta 3: ¿Cuál es el principal propósito del estándar ASCII?
- A) Comprimir datos de imagen.
- B) Codificar caracteres alfanuméricos y de control usando 7 bits.
- C) Representar números reales en punto flotante.
- D) Definir la arquitectura de los microprocesadores.
El estándar ASCII (American Standard Code for Information Interchange) define la codificación de caracteres alfanuméricos y de control utilizando 7 bits, permitiendo 128 caracteres distintos.
Pregunta 4: En la representación IEEE 754 de precisión simple (32 bits), ¿cómo se distribuyen los bits?
- A) 1 bit para signo, 8 bits para exponente, 23 bits para mantisa.
- B) 1 bit para signo, 11 bits para exponente, 52 bits para mantisa.
- C) 2 bits para signo, 10 bits para exponente, 20 bits para mantisa.
- D) 1 bit para signo, 7 bits para exponente, 24 bits para mantisa.
El estándar IEEE 754 para precisión simple (float) especifica 1 bit de signo, 8 bits para el exponente (sesgado) y 23 bits para la mantisa (fracción).
Pregunta 5: ¿Cuál de los siguientes es un principio fundamental de la arquitectura Von Neumann?
- A) Almacenamiento separado de datos e instrucciones en memorias físicamente diferentes.
- B) Ejecución secuencial de instrucciones almacenadas en la misma memoria que los datos.
- C) Uso exclusivo de lenguaje máquina para programación.
- D) Comunicación entre componentes mediante canales seriales.
La arquitectura Von Neumann se caracteriza por tener un único espacio de memoria para almacenar tanto instrucciones como datos, y un flujo secuencial de ejecución controlado por una unidad central.
Pregunta 6: ¿Qué tipo de memoria es volátil y se utiliza como memoria principal de trabajo en un ordenador?
- A) ROM
- B) Caché
- C) RAM
- D) Disco duro
La memoria RAM (Random Access Memory) es volátil (pierde su contenido al apagar el equipo) y se utiliza como memoria principal de trabajo para almacenar temporalmente datos e instrucciones en ejecución.
Pregunta 7: ¿Cuál es el resultado de la operación lógica AND entre los bits 1 y 0?
- A) 1
- B) 0
- C) Depende del contexto.
- D) 10
La operación lógica AND devuelve 1 solo si ambos operandos son 1. En este caso, 1 AND 0 = 0.
Pregunta 8: ¿Qué función principal cumple la Unidad de Control (UC) dentro de la CPU?
- A) Realizar operaciones aritméticas y lógicas.
- B) Interpretar las instrucciones y generar las señales de control para ejecutarlas.
- C) Almacenar temporalmente los resultados de las operaciones.
- D) Gestionar la comunicación con los dispositivos de entrada/salida.
La Unidad de Control es la parte de la CPU que interpreta (decodifica) las instrucciones de la memoria y genera las señales de control necesarias para que otras partes del ordenador las ejecuten.
Pregunta 9: En UTF-8, ¿cuántos bits utiliza para codificar un carácter del conjunto ASCII básico?
- A) 16 bits
- B) 8 bits
- C) 32 bits
- D) 7 bits
UTF-8 es una codificación variable de Unicode. Los caracteres ASCII (del 0 al 127) se codifican en un solo byte (8 bits), manteniendo compatibilidad con ASCII.
Pregunta 10: ¿Qué representa el complemento a dos en la representación de números enteros?
- A) Un método para representar solo números positivos.
- B) Un método para representar números reales con signo.
- C) Un método para representar números enteros con signo, facilitando la resta mediante suma.
- D) Un método específico para números en punto flotante.
El complemento a dos es el método más común para representar números enteros con signo en binario. Permite realizar restas mediante sumas y tiene una única representación para el cero.
Pregunta 11: ¿Cuál es la función principal del bus de direcciones en un sistema informático?
- A) Transportar los datos entre los componentes.
- B) Transportar las señales de control y temporización.
- C) Transportar la dirección de memoria a la que se quiere acceder.
- D) Alimentar eléctricamente a los componentes.
El bus de direcciones es un canal unidireccional que transporta las direcciones de memoria generadas por la CPU para indicar de dónde leer o escribir datos.
Pregunta 12: ¿Qué característica define a la memoria ROM?
- A) Es de lectura y escritura rápida.
- B) Es volátil y se utiliza para el sistema operativo.
- C) Su contenido es no volátil y normalmente solo de lectura.
- D) Es un tipo de memoria caché dentro del procesador.
La memoria ROM (Read-Only Memory) es no volátil (conserva datos sin alimentación) y su contenido, que suele incluir el firmware, es normalmente de solo lectura por hardware.
Pregunta 13: ¿Cuál es el equivalente en hexadecimal del número decimal 255?
El número decimal 255 equivale a 11111111 en binario. En hexadecimal, cada grupo de 4 bits representa un dígito: 1111=F, 1111=F, por lo tanto, FF.
Pregunta 14: En el contexto de la codificación de caracteres, ¿qué es un 'code point' en Unicode?
- A) Un número único que identifica un carácter abstracto en el estándar Unicode.
- B) La secuencia de bits específica de UTF-8 para un carácter.
- C) El conjunto de caracteres ASCII extendido.
- D) Un método de compresión para texto.
Unicode asigna a cada carácter, símbolo o emoji un número único llamado 'code point', el cual es un valor abstracto independiente de la codificación específica (UTF-8, UTF-16, etc.).
Pregunta 15: Según IEEE 754, ¿qué valor especial se representa cuando el exponente está lleno de unos y la mantisa es distinta de cero?
- A) Cero
- B) Infinito
- C) NaN (Not a Number)
- D) Número desnormalizado
El estándar IEEE 754 define que cuando el campo del exponente tiene todos sus bits en 1 y el campo de la mantisa no es cero, el valor representado es un NaN (Not a Number), que indica un resultado indefinido o inválido.
Pregunta 16: ¿Qué componente del ordenador se encarga de realizar operaciones aritméticas y lógicas?
- A) Unidad de Control
- B) Memoria RAM
- C) Unidad Aritmético-Lógica (ALU)
- D) Bus de datos
La Unidad Aritmético-Lógica (ALU) es un componente digital dentro de la CPU que realiza todas las operaciones aritméticas (suma, resta) y lógicas (AND, OR).
Pregunta 17: ¿Cuál es la ventaja principal de la memoria caché frente a la RAM principal?
- A) Mayor capacidad de almacenamiento.
- B) Menor coste por bit.
- C) Mayor velocidad de acceso, reduciendo la latencia para la CPU.
- D) Ser no volátil.
La memoria caché es una memoria de alta velocidad, más rápida que la RAM, ubicada físicamente cerca de la CPU. Su función es almacenar copias de datos frecuentemente usados para reducir el tiempo de acceso.
Pregunta 18: ¿Cómo se representa el número decimal -5 en complemento a 2 usando 4 bits?
- A) 1101
- B) 1011
- C) 0101
- D) 1111
Para representar -5 en complemento a 2 con 4 bits: 1) Representar +5 en binario (0101). 2) Invertir bits (complemento a 1): 1010. 3) Sumar 1: 1010 + 1 = 1011.
Pregunta 19: ¿Qué codificación puede representar todos los caracteres de todos los idiomas modernos de forma unificada?
- A) ASCII extendido (8 bits)
- B) EBCDIC
- C) Unicode
- D) BCD (Binary-Coded Decimal)
El estándar Unicode tiene como objetivo proporcionar un repertorio único para todos los caracteres de todos los sistemas de escritura del mundo, pasados y presentes, resolviendo los problemas de incompatibilidad entre codificaciones regionales.
Pregunta 20: En la arquitectura de un ordenador, ¿qué es el registro 'Contador de Programa' (PC)?
- A) Almacena el resultado de la última operación de la ALU.
- B) Almacena la dirección de memoria de la próxima instrucción a ejecutar.
- C) Contiene los datos que se van a escribir en memoria.
- D) Controla la velocidad del reloj del sistema.
El Contador de Programa (PC) o Instruction Pointer (IP) es un registro especial de la CPU que guarda la dirección de memoria de la siguiente instrucción que se va a buscar y ejecutar.
Pregunta 21: ¿Cuál es la capacidad máxima de direccionamiento de un bus de direcciones de 32 bits?
- A) 32 MB
- B) 4 GB
- C) 64 KB
- D) 16 GB
Un bus de direcciones de n bits puede direccionar 2^n posiciones de memoria únicas. Con 32 bits, son 2^32 = 4,294,967,296 direcciones, que equivalen a 4 GiB (Gibibytes) si cada dirección corresponde a un byte.
Pregunta 22: ¿Qué tipo de memoria se programa durante su fabricación y su contenido no puede ser modificado?
- A) PROM
- B) EPROM
- C) Máscara ROM
- D) EEPROM
La Máscara ROM es un tipo de memoria ROM cuyo contenido se graba de forma permanente durante el proceso de fabricación mediante una máscara, y no es posible alterarlo posteriormente.
Pregunta 23: ¿Cuál es el resultado de sumar los números hexadecimales A3 y 2C?
A3 (163 decimal) + 2C (44 decimal) = 207 decimal. 207 en hexadecimal es CF (C=12*16=192, F=15, 192+15=207).
Pregunta 24: ¿Qué mide la frecuencia de reloj de una CPU?
- A) El número de núcleos del procesador.
- B) El número de ciclos de operación por segundo.
- C) La cantidad de calor disipado.
- D) El tamaño de la memoria caché.
La frecuencia de reloj de la CPU, medida en Hertz (Hz), indica el número de ciclos de operación que el procesador puede ejecutar por segundo. Es un factor que influye en la velocidad de procesamiento.
Pregunta 25: En la representación IEEE 754 de doble precisión (64 bits), ¿cuántos bits se destinan al exponente?
- A) 8 bits
- B) 10 bits
- C) 11 bits
- D) 52 bits
El estándar IEEE 754 para doble precisión (double) especifica 1 bit de signo, 11 bits para el exponente (sesgado) y 52 bits para la mantisa (fracción).
Pregunta 26: ¿Qué función cumple el bus del sistema (bus frontal o FSB) en la arquitectura del ordenador?
- A) Conectar exclusivamente la CPU con la memoria RAM.
- B) Ser la vía principal de comunicación entre la CPU, la memoria y el chipset norte.
- C) Conectar los dispositivos de almacenamiento USB.
- D) Alimentar eléctricamente la placa base.
El bus del sistema (Front-Side Bus en arquitecturas antiguas) es el canal de alta velocidad que conecta la CPU con el Northbridge/Chipset, que a su vez gestiona el acceso a la memoria RAM y otros buses rápidos.
Pregunta 27: ¿Cuál es la principal diferencia entre la memoria SRAM y la DRAM?
- A) La SRAM es más lenta que la DRAM.
- B) La SRAM no necesita circuitos de refresco, mientras que la DRAM sí.
- C) La DRAM es más cara por bit que la SRAM.
- D) La SRAM se usa como memoria principal, y la DRAM como caché.
La SRAM (Static RAM) almacena cada bit en un flip-flop, no necesita refresco periódico. La DRAM (Dynamic RAM) almacena cada bit en un condensador que se descarga, requiriendo circuitos de refresco constantes, pero es más densa y barata.
Pregunta 28: ¿A qué número decimal equivale el valor octal 47?
La conversión de octal a decimal: 4*8^1 + 7*8^0 = 4*8 + 7*1 = 32 + 7 = 39.
Pregunta 29: ¿Qué característica es común a las arquitecturas basadas en Von Neumann y Harvard?
- A) Utilizan el mismo bus para datos e instrucciones.
- B) Ambas incluyen una CPU, memoria y buses.
- C) Almacenan datos e instrucciones en memorias separadas.
- D) Carecen de una Unidad de Control.
Tanto la arquitectura Von Neumann (memoria unificada) como la Harvard (memorias separadas para datos e instrucciones) son modelos que definen los componentes básicos de un ordenador: una CPU, memoria y mecanismos de entrada/salida.
Pregunta 30: ¿Qué significa que un carácter en UTF-8 esté codificado con más de un byte?
- A) Que pertenece al conjunto ASCII básico.
- B) Que su code point Unicode es mayor a 127.
- C) Que está corrupto.
- D) Que es un carácter de control.
UTF-8 usa de 1 a 4 bytes por carácter. Los caracteres con code points desde U+0080 (decimal 128) en adelante requieren 2, 3 o 4 bytes, mientras que los del ASCII básico (0-127) usan solo 1 byte.
Pregunta 31: En el contexto de los buses, ¿qué significa que un bus sea 'bidireccional'?
- A) Que puede transmitir señales en ambos sentidos, pero no simultáneamente.
- B) Que transmite direcciones de memoria.
- C) Que solo la CPU puede escribir en él.
- D) Que opera a doble frecuencia de reloj.
Un bus bidireccional, como el bus de datos, puede transmitir información en ambas direcciones (por ejemplo, de la CPU a la memoria y viceversa), pero normalmente no en el mismo instante de tiempo (half-duplex).