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Soluciones para docentes

Memoria de bytes

Recoge cuatro tipos de evidencia: predicción del estado relevante; comportamiento en casos variados, incluidos los límites; explicación apoyada en la traza y el estado; y corrección razonada de una discrepancia. Valora cada aspecto como inicial, con apoyo o autónomo, en papel o mediante el proceso aprobado del centro. Superar un reto demuestra un comportamiento de la máquina, no la autoría ni un dominio completo. Acepta programas correctos equivalentes; las soluciones públicas son modelos, no las únicas respuestas posibles.

Material didáctico público. Las soluciones son ejemplos; otros programas correctos equivalentes pueden superar las comprobaciones.

7. Memoria: el cuaderno del ordenador

Guarda un byte y recupéralo de verdad después de sobrescribir R0.

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1. Predecir y trazar

Antes de ejecutar el programa de prueba, predice su salida y traza las tres primeras instrucciones ejecutadas. Sigue los registros, indicadores o memoria relevantes. Después avanza paso a paso para comparar.

LOAD 42
STORE 0
LOAD 99
STORE 1
LOAD 0
LOAD [0]
PRINT
LOAD [1]
PRINT
HALT

Añadir entradas a la cola: Ninguno

Inicializar memoria: Todos los bytes empiezan en cero

Solución de la predicción

Salida: 42, 99

Instrucción	PC antes	PC después	R0 antes	R0 después	Estado relevante	Salida
LOAD	0	1	0	42	`{"registers":[42,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Ninguno
STORE	1	2	42	42	`{"registers":[42,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[0]}`	Ninguno
LOAD	2	3	42	99	`{"registers":[99,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Ninguno

2. Construir y comprobar

Lee una entrada de un byte (0–255), guárdala en la dirección de memoria 10, pon R0 en cero y después recupera el byte de memoria e imprímelo.

Tipos de instrucción requeridos: INPUT, STORE, LOAD

Ejemplo de solución del reto

INPUT
STORE 10
LOAD 0
LOAD [10]
PRINT
HALT

Casos reales del comprobador

Caso 1

Entrada: 9
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: 9
Memoria final esperada: 10: 9
Lecturas de memoria requeridas: 10

Caso 2

Entrada: 42
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: 42
Memoria final esperada: 10: 42
Lecturas de memoria requeridas: 10

Caso 3

Entrada: 127
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: 127
Memoria final esperada: 10: 127
Lecturas de memoria requeridas: 10

3. Explicar la máquina

¿Qué código lee la memoria 10 y qué código carga el número 10?

Razonamiento y nota docente

LOAD [10] lee el byte; LOAD 10 carga el literal. STORE y la lectura posterior conservan el byte aunque se sobrescriba R0.

8. Direcciones en registros

Usa una dirección como dato y lee una tabla de consulta.

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1. Predecir y trazar

STORE 12 0
STORE 99 7
LOAD 7 R1
LOAD [R1]
PRINT
HALT

Añadir entradas a la cola: Ninguno

Inicializar memoria: 0: 12

Solución de la predicción

Salida: 99

Instrucción	PC antes	PC después	Estado relevante	Salida
STORE	0	1	`{"registers":[0,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[0]}`	Ninguno
STORE	1	2	`{"registers":[0,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[7]}`	Ninguno
LOAD	2	3	`{"registers":[0,7,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Ninguno

2. Construir y comprobar

Lee una dirección con INPUT, cópiala a R1, recupera el byte inicializado en esa dirección e imprímelo. El comprobador cambia tanto la dirección como el valor guardado.

Tipos de instrucción requeridos: INPUT, COPY, LOAD

Ejemplo de solución del reto

INPUT
COPY R0 R1
LOAD [R1]
PRINT
HALT

Casos reales del comprobador

Caso 1

Entrada: 0
Memoria inicial: 0: 12
Salida esperada: 12
Lecturas de memoria requeridas: 0

Caso 2

Entrada: 7
Memoria inicial: 7: 99
Salida esperada: 99
Lecturas de memoria requeridas: 7

Caso 3

Entrada: 255
Memoria inicial: 255: 88
Salida esperada: 88
Lecturas de memoria requeridas: 255

3. Explicar la máquina

¿En qué difieren LOAD R1 y LOAD [R1] si R1 = 7 y memoria 7 = 99?

Razonamiento y nota docente

El primero lee 7 del registro; el segundo lee 99 de la dirección 7.

9. Bytes y límites

Observa por qué la memoria reduce valores y los registros no.

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1. Predecir y trazar

LOAD 256
PRINT
STORE 255
LOAD [255]
PRINT
LOAD -1
STORE 255
LOAD [255]
PRINT
HALT

Añadir entradas a la cola: Ninguno

Inicializar memoria: Todos los bytes empiezan en cero

Solución de la predicción

Salida: 256, 0, 255

Instrucción	PC antes	PC después	R0 antes	R0 después	Estado relevante	Salida
LOAD	0	1	0	256	`{"registers":[256,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Ninguno
PRINT	1	2	256	256	`{"registers":[256,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	256
STORE	2	3	256	256	`{"registers":[256,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[255]}`	256

2. Construir y comprobar

Lee un entero, guárdalo en la dirección 255, recupera el byte resultante e imprímelo. No sustituyas el cálculo por una respuesta fija.

Tipos de instrucción requeridos: INPUT, STORE, LOAD

Ejemplo de solución del reto

INPUT
STORE 255
LOAD [255]
PRINT
HALT

Casos reales del comprobador

Caso 1

Entrada: 255
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: 255
Memoria final esperada: 255: 255
Lecturas de memoria requeridas: 255

Caso 2

Entrada: 256
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: 0
Memoria final esperada: 255: 0
Lecturas de memoria requeridas: 255

Caso 3

Entrada: -1
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: 255
Memoria final esperada: 255: 255
Lecturas de memoria requeridas: 255

Caso 4

Entrada: 511
Memoria inicial: Todos los bytes empiezan en cero
Salida esperada: 255
Memoria final esperada: 255: 255
Lecturas de memoria requeridas: 255

3. Explicar la máquina

¿Por qué puedes guardar el valor 256 en la dirección 255, pero no usar la dirección 256?

Razonamiento y nota docente

Los datos se convierten a byte: 256 → 0. Las direcciones están acotadas independientemente a 0..255 y no se reducen.