Fundamentos de Computadores

Con esta materia se pretende dar al alumnado una visión completa de la arquitectura básica de un computador, analizando en detalle los diferentes bloques funcionales de que consta. Se estudia el impacto de la tecnología sobre la arquitectura de los computadores. Se consideran en particular las técnicas más importantes para el diseño del procesador, y para el control de otras unidades funcionales, como la organización de la memoria y los sistemas de entrada/salida.

1. Introducción a la arquitectura de los computadores
-Componentes de un computador
-Ejecución de programas
-Evaluación de rendimiento
-Organización de la memoria

2. Representación de la información
-Clasificación de la información
-Números en punto fijo
-Números en punto flotante
-Representación de caracteres

3. Repertorio de instrucciones
-Visión del programador
-Representación de instrucciones
-Modos de direccionamiento
-Ejemplos de instrucciones
-Llamadas a subrutinas
-Pseudoinstrucciones

4. Aritmética del computador
-Artimética en punto fijo
-Suma, resta y multiplicación en punto fijo
-Aritmética en punto flotante
-Suma, resta y multiplicación en punto flotante
-Redondeo en punto flotante

5. El procesador: Camino de datos y unidad de control.
-Estructura básica del procesador
-El camino de datos
-La unidad de control
-Ejemplos y diseño de nuevas instrucciones

6. La jerarquía de memoria
-La memoria del computador
-Jerarquía de memoria
-La memoria caché
-Cachés de asignación directa
-Cachés asociativas
-Reducir la penalización por fallo caché

7. Entrada/Salida
-Dispositivos de Entrada/Salida y almacenamiento.
-Disco duro
-Conectando CPU, Memoria y E/S
-Operaciones de E/S

Textos básicos:
- PATTERSON, David A., HENNESSY John L. Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface. ARM Edition 1ª edición, Morgan Kaufmann, 2017, ISBN-13: 978-0128017333.
- PATTERSON, David A., HENNESSY John L. Computer Organization and Design. The Hardware/Software Interface, 5ª edición. Morgan Kaufmann, 2014, ISBN-13: 978-0124077263.


Textos complementarios:
- GARCÍA CARBALLEIRA , Félix, CARRETERO PÉREZ, Jesús, GARCÍA SÁNCHEZ, José Daniel, EXPÓSITO SINGH, David. Problemas resueltos de Estructura de Computadores, 1ª edición, Editorial Paraninfo, 2015, ISBN-13: 978-8428337014
- HAMACHER, Carl. Organización de Computadores, 5ª edición. McGraw Hill, 2003, ISBN-13: 978-8448139513.

Los libros de uso preferente son los textos básicos. Todos los libros están disponibles actualmente en catálogo por parte de las editoriales. Se proporcionarán además a través del campus virtual enlaces a información de interés y pdfs correspondientes a material de acceso libre en la red relevante para la asignatura y a las presentaciones utilizadas en las clases de teoría.

El alumnado adquirirá los conceptos básicos del funcionamiento de un computador y de técnicas para aprovecharlos para aumentar el rendimiento en su programación. Las competencias específicas que se adquieren en esta materia se pueden consultar en la memoria del Grado en Ingeniería Informática de la USC, páginas 20-28

El material de trabajo para esta materia incluye los libros básicos, disponibles en la biblioteca y copia de las presentaciones utilizadas en las explicaciones. Se usará soporte en el Campus Virtual de la USC. No hay apuntes de la materia.

En las clases de teoría se trabajarán las competencias generales CG4, CG6 e CG8, la transversal TR1 (capacidad de análisis y síntesis, capacidad de organización y planificación, capacidad de gestión de la información), y las específicas FB5, RI9 e TI2.

Las clases en grupos reducidos permiten realizar actividades para complementar los conocimientos tratados en las clases de teoría. La actividad en estas clases incluye problemas, prácticas y talleres. Las prácticas se harán empleando simuladores de lenguaje ensamblador y de jerarquía de memoria de libre distribución. En estas clases se trabajarán las competencias generales CG6 e CG9, las transversales TR2 (trabajo en equipo) y TR3 (creatividad, adaptación a nuevas situaciones) y la específica TI2.

Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la Normativa de evaluación do rendimiento académico de los estudiantes e de revisión de cualificaciones”.

OPORTUNIDAD ORDINARIA

- EXAMEN: Habrá un examen teórico (teoría y problemas) al final del cuatrimestre. Será condición indispensable para aprobar la materia superar este examen teórico con por lo menos un 5 sobre 10 puntos. Su valoración será el 60% de la nota final. En este examen se evaluará la consecución de las competencias CG4, CG6, CG8, TR1, FB5, RI9 y TI2

- PRÁCTICAS: La evaluación continua del alumnado a lo largo del cuatrimestre, asociada al trabajo realizado en las clases interactivas en grupos reducidos permitirá evaluar el el 40% de la nota de la asignatura. Para aprobar las prácticas será necesario tener una nota de al menos 5 sobre 10. En la evaluación se incluirá la realización de ejercicios en grupo, trabajos y tests de evaluación de las prácticas realizadas. Será imprescindible aprobar esta parte de la evaluación continua para superar la materia. Su valoración tendrá en cuenta e grado de consecución de las competencias CG6, CG9, TR2, TR3 e TI2.

La asistencia a las clases en grupos reducidos en el horario asignado para cada individuo solo será obligatoria cuando se vayan a realizar las actividades relacionadas con la evaluación que el profesor indicará a través del aula virtual al comienzo del cuatrimestre. En caso de no asistir a alguna de las pruebas de evaluación, la nota de esa prueba será 0.

OPORTUNIDAD EXTRAORDINARIA DE RECUPERACIÓN (JULIO)

- Habrá un examen teórico (teoría y problemas). Será condición indispensable para aprobar esta materia superar este examen teórico. Su valoración será el 60% de la nota final. Las competencias evaluadas serán las mismas que en la oportunidad ordinaria y la nota neceasriio para aprobar también.

- La nota obtenida en el proceso de evaluación continua se conservará para la oportunidad extraordinaria de recuperación. Será imprescindible para aprobar la asignatura haber superado esta evaluación continua con al menos un 5 sobre 10. Su valoración será el 40% de la nota final.

NO PRESENTADO

- La calificación será "no presentado" cuando la persona no realice el examen teórico y no se haya presentado a más de una de las pruebas de evaluación continua.


MANTENIMIENTO DE LA NOTA DE EVALUACIÓN CONTINUA

Como norma general, la nota obtenida en la evaluación continua en las clases interactivas se conserva para las convocatorias posteriores. En cualquier caso es necesario consultar al principio del curso con los profesores de la materia para ratificar la conservación de la nota.

Clases magistrales: 16 horas presenciales y 24.5 de estudio autónomo por parte del alumno.
Grupos reducidos: 10 horas presenciales y 15 de trabajo personal del alumno dedicado al aprendizaje basado en problemas y/o casos. 25 horas presenciales y 37.5 de trabajo personal del alumno para la realización de prácticas y otros trabajos de ordenador.

Estudio continuado de la asignatura con un esfuerzo activo en la búsqueda de materiales, realización de ejercicios y preparación de las prácticas. El conocimiento de nociones básicas de programación ayudará a la realización de las prácticas de programación en lenguaje ensamblador. Así mismo es necesario el dominio de los conceptos introducidos en la asignatura Sistemas Digitales del primer cuatrimestre.

Las clases se impartirán en castellano y gallego.