Computadores II (101109)

Bloque formativo al que pertenece la materia

La asignatura se enmarca dentro de la materia de COMPUTADORES (36 créditos ECTS), compuesta por las asignaturas básicas de Fundamentos Físicos (1º,C1), Computadores I (1º,C1), Computadores II (1º,C2), la asignatura obligatoria de Arquitectura de Computadores (3º,C2) y las optativas de Periféricos y Sistemas Digitales Programables. La materia de COMPUTADORES se centra en el estudio del bajo nivel de un sistema informático: las técnicas, tecnologías y organización arquitéctonica de un ordenador. Esta materia es fundamental y básica para la comprensión del resto, analiza el hardware y enlaza directamente con las relacionadas con el software de un ordenador, en particular, con el software más básico, el sistema operativo.

Papel de la asignatura dentro del Bloque formativo y del Plan de Estudios

Una vez analizadas las principales técnicas, principios y tecnologías utilizadas actualmente en la construcción de un ordenador en la asignatura de Computadores I, esta asignatura combina todos esos elementos para describir el funcionamiento de un sistema microordenador clásico. La asignatura prepara el camino para la de Arquitectura de Computadores, donde se estudian configuraciones más avanzadas, haciendo especial hincapié en sistemas de uso específico y arquitecturas paralelas, tendencias muy en auge, debido a las limitaciones con que se encuentra  a tecnología electrónica en la actualidad. También se debe realizar un enlace fluido entre esta asignatura (descripción de hardware) y la primera capa de software, el sistema operativo, que se comienza a estudiar en Sistemas Operativos I.

Perfil profesional

Al tratarse de una asignatura de carácter básico, sirve como fundamento para el desarrollo de muchas otras de la titulación, con un perfil profesional propio de la titulación.

Es muy conveniente haber superado la asignatura de Computadores I

GENERALES

• Capacidad para definir, evaluar y seleccionar plataformas hardware y software para el desarrollo y la ejecución de sistemas, servicios y aplicaciones informáticas.
• Capacidad para resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, autonomía y creatividad.

ESPECÍFICOS

• Adquirir los conceptos básicos para comprender el funcionamiento de un computador elemental.
  Comprender el lenguaje máquina y ensamblador como fundamentos en el funcionamiento de un computador.
  Capacitar al estudiante para medir el rendimiento de un procesador.

Teoría

Tema 1.- Esquema funcional de un computador

• Arquitectura Von Neumann, otras arquitecturas y tecnologías.
• Evolución histórica del rendimiento.
• Clasificación en cuanto a paralelismo: SISD, SIMD, MISD y MIMD

Tema 2.- Procesadores CISC

• Código máquina y lenguaje ensamblador.
• Registros: acumulador, contador de programa, flags, puntero de pila.
• Esquema de bloques.
• Fases de ejecución de una instrucción.
• Niveles de ejecución: modo usuario, modo supervisor.
• Frecuencia de uso de instrucciones y ortogonalidad.

Tema 3.- Organización de memoria

• Mapa de memoria
• Expansión de memoria
• Jerarquías de memoria

Tema 4.- Unidad de control

• Señales principales.
• Temporización: estados y fases
• Tipos: lógica cableada o microprogramación
• Ciclos de lectura/escritura en memoria
• Ciclos de entrada/salida
• Interrupciones y excepciones. Prioridades
• Arranque del sistema

Tema 5.- Buses

• Estado de alta impedancia
• Multiplexión y demultiplexión
• Bus de ciclo completo y partido
• Transferencias síncronas y asíncronas
• Jerarquía de buses
• Plug & play
• Bus PCI
• RS-232-C y USB

Tema 6.- Sistemas de entrada/salida

• Entrada/salida programada
• Entrada/salida dirigida por interrupciones
• Acceso directo a memoria (DMA)
• Memoria mapeada

Prácticas

Lenguaje ensamblador (6809)

• Registros, direccionamiento, instrucciones aritméticas, lógicas, de comparación y de movimiento de datos.
• Instrucciones de salto, bucles.
• Manejo de la pila. Subrutinas. Convenios de llamada, tablas de salto.
• Pseudoinstrucciones del ensamblador.
• Código reubicable.
• Depuración.

Seminarios

• Integración de código ensamblador en programas en C
• Interfaz con los servicios del sistema operativo en el PC

Básicas

• CB5.- Conocimiento de la estructura, organización, funcionamiento e interconexión de los sistemas informáticos, los fundamentos de su programación, y su aplicación para la resolución de problemas propios de la ingeniería

Comunes

• CC9.- Capacidad de conocer, comprender y evaluar la estructura y arquitectura de los computadores, así como los componentes básicos que los conforman

Específicas

• IC1 - Capacidad de diseñar y construir sistemas digitales, incluyendo computadores, sistemas basados en microprocesador y sistemas de comunicaciones.
• IC2 - Capacidad de desarrollar procesadores específicos y sistemas empotrados, así como desarrollar y optimizar el software de dichos sistemas.
• IC7 - Capacidad para analizar, evaluar, seleccionar y configurar plataformas hardware para el desarrollo y ejecución de aplicaciones y servicios informáticos.

Transversales

• CT1 - Conocimientos generales básicos
• CT3 - Capacidad de análisis y síntesis
• CT5 - Comunicación oral y escrita
• CT16 - Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica
• CT17 - Habilidades de investigación
• CT18 - Capacidad de aprender

Clases magistrales de teoría

Se imparten en un aula a la totalidad del grupo. Pueden incluir el planteamiento o resolución de casos prácticos o ejemplos.

Clases de prácticas con ordenador

se reforzarán los conceptos aprendidos en las clases de teoría, complementándolos. Se tratará de sincronizar las clases prácticas con las de teoría. Los conceptos más aplicados de la asignatura, en particular, la programación en ensamblador, se focalizarán en esta parte. Se fomentará y motivará el autoaprendizaje del alumno.

Prácticas para entregar en grupos

Realizadas autónomamente, fomentan el trabajo colaborativo.

Seminarios

Seminarios preparados, expuestos y debatidos en clase por parte de los alumnos.