Última actualización: 22/07/2020


Curso Académico: 2020/2021

Estructura de Computadores
(18264)
Grado en Matemática Aplicada y Computación (Plan: 433 - Estudio: 362)


Coordinador/a: GARCIA CARBALLEIRA, FELIX

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Informática

Tipo: Formación Básica
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:

Rama de Conocimiento: Ingeniería y Arquitectura



Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
Programación Tecnología de computadores
El principal objetivo de la asignatura es describir los principales conponentes de un computador y el funcionamiento básico del mismo. Competencias básicas y generales. CG1 - Que los estudiantes sean capaces de demostrar conocimiento y comprensión de conceptos de matemáticas, estadística y computación y aplicarlos a la resolución de problemas en ciencia e ingeniería con capacidad de análisis y síntesis/ Students are able to demonstrate knowledge and understanding of concepts in mathematics, statistics and computation and to apply them to solve problems in science and engineering with an ability for analysis and synthesis. CG3 - Que los estudiantes puedan resolver computacionalmente con ayuda de las herramientas informáticas más avanzadas los modelos matemáticos que surjan de aplicaciones en la ciencia, la ingeniería, la economía y otras ciencias sociales/ Students can solve computationally with the help of the most advanced computing tools mathematical models coming from applications in science, engineering, economy and other social sciences. CG4 - Que los estudiantes demuestren que pueden analizar e interpretar las soluciones obtenidas con ayuda de la informática de los problemas asociados a modelos matemáticos del mundo real, discriminando los comportamientos más relevantes para cada aplicación./Students are able to show that they can analyze and interpret, with help of computer science, the solutions obtained from problems associated to real world mathematical models, discriminating the most relevant behaviours for each application. CG6 - Que los estudiantes sepan buscar y utilizar los recursos bibliográficos, en soporte físico o digital, necesarios para plantear y resolver matemática y computacionalmente problemas aplicados que surjan en entornos nuevos, poco conocidos o con información insuficiente/Students can search and use bibliographic resources, in physical or digital support, as they are needed to state and solve mathematically and computationally applied problems arising in new or unknown environments or with insufficient information. CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio CB3 - Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía Competencias específicas: CE10 - Que los estudiantes hayan demostrado que conocen y comprender los procedimientos algorítmicos para diseñar y construir programas que solucionen problemas matemáticos prestando especial atención al rendimiento./Students have shown that they know and understand the algorithmic procedures to design and build programs that solve mathematical problems paying special attention to performance. CE13 - Que los estudiantes hayan demostrado que comprenden el funcionamiento del computador y el impacto que tiene su estructura y funcionamiento en el rendimiento de los programas, así como sus limitaciones físicas./Students have shown that they understand how computers work, and the impact of their structure and operation on programs performance as well as their physical limitations. Resultados de aprendizaje: ¿ Conocer los sistemas de representación usados en un computador con especial atención a la representación de números en coma flotante y comprender el compromiso entre precisión y rendimiento de las operaciones aritméticas. ¿ Conocer, comprender y evaluar la estructura y arquitectura de un computador, así como de los componentes básicos que lo conforman. ¿ Poder expresar subprogramas en lenguaje ensamblador y comprender su relación con los lenguajes de alto nivel.
Descripción de contenidos: Programa
Los descriptores asociados con la asignatura son: Organización y estructura básica de un computador; representación de la información; aritmética básica; ejecución de instrucciones; programación en ensamblador; memoria principal; memoria caché; memoria virtual; sistemas de entrada/salida. 1. Introducción a los computadores - Arquitectura von Neumann - Programación de un computador - Parámetros característicos de un computador - Rendimiento de un computador 2. Representación de la información y aritmética básica - Representación de números - Coma flotante - Aritmética básica 3. Programación en ensamblador - Representación de instrucciones - Modelo de programación de un computador - Datos, tipos de instrucciones y estructuras de control - Modos de direccionamiento - Formato de instrucciones - Procedimientos y uso de la pila 4. El procesador - Organización y elementos del procesador - La unidad de control - Ejecución de instrucciones - Modos de ejecución - Interrupciones - Diseño de la unidad de control - Arranque del computador - Tiempo de ejecución de un programa - Microcontrolodores 5. Jerarquía de memoria - Tecnologías de memoria - Concepto de jerarquía de memoria - Funcionamiento básico de la memoria caché - Memoria virtual 6. Sistemas de entrada/salida - Dispositivos de entrada/salida - El sistema de almacenamiento basado en disco - Módulos de entrada/salida - Técnicas de entrada/salida
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
1. Clases magistrales de teoría 1 ECTS - Presentación de los conceptos teóricos sobre estructura de computadores - Para facilitar su desarrollo los alumnos tendrán textos básicos de referencia de teoría y de problemas que les permitirán completar y profundizar en aquellos temas en los cuales estén más interesados. 2. Proyectos 1.5 ECTS - Se desarrollarán varios proyectos durante el curso. Parte de los mismos se harán en laboratorios con apoyo del profesor. - Los estudiantes tienen que analizar los requisitos y ofrecer una solución correcta - Los proyectos se harán en grupos de 2 estudiantes para promover el trabajo en equipo 3. Resolución de ejercicios por parte del profesor 1 ECTS - Solución de ejercicios en clase con participación de los alumnos 4. Trabajo del alumno 2 ECTS - Estudio para comprender los conceptos teóricos - Resolución de los ejercicios propuestos 5. Exámenes 0.5 ECTS - Examen parcial y pequeños exámenes realizados durante el curso - Examen final
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 40
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 60

Bibliografía básica
  • Félix García, David Expósito, José Daniel García, Jesús Carretero. Problemas resueltos de Estructura de Computadores, 2ª edición. Paraninfo. 2015
Bibliografía complementaria
  • D. A. Patterson, J. L. Hennessy. Computer organization and Design. Morgan Kaufmann . 2014
  • J. Waldron. Introduction to RISC Assembly Programming. Addison-Wesley. 1999
  • P. de Miguel. Fundamentos de los computadores, 9ª ed. Paraninfo.. 2004
Recursos electrónicosRecursos Electrónicos *
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El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.


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