Guia docente
DATOS IDENTIFICATIVOS 2021_22
Asignatura ESTRUCTURA DE COMPUTADORES Código 00709008
Enseñanza
0709 - GRADO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA
Descriptores Cr.totales Tipo Curso Semestre
6 Formación básica Primer Segundo
Idioma
Castellano
Prerrequisitos
Departamento ING.MECANICA,INFORMAT.AEROESP.
Responsable
SÁNCHEZ GONZÁLEZ , LIDIA
Correo-e lsang@unileon.es
agueh@unileon.es
Profesores/as
SÁNCHEZ GONZÁLEZ , LIDIA
GUERRERO HIGUERAS , ANGEL MANUEL
Web http://agora.unileon.es
Descripción general El objetivo de esta asignatura es que el estudiante adquiera los principales conceptos relacionados con el diseño y funcionamiento de los componentes que constituyen un computador: ruta de datos, unidad de control, memoria, E/S, unidad aritmético-lógica, etc. Además, el estudiante desarrolla la capacidad de programar en el lenguaje ensamblador del procesador RISC-V. Esta asignatura permite que el alumno adquiera los conocimientos básicos para el estudio de los sistemas operativos y la arquitectura de los computadores (ambas en segundo curso). Ademas, el estudio de la estructura del computador permite al estudiante comprender el funcionamiento del mismo y entender la necesidad de gestionar los recursos del computador de forma óptima para aumentar el rendimiento de los sistemas informáticos.
Tribunales de Revisión
Tribunal titular
Cargo Departamento Profesor
Presidente ING.MECANICA,INFORMAT.AEROESP. MATELLAN OLIVERA , VICENTE
Secretario ING.MECANICA,INFORMAT.AEROESP. PANIZO ALONSO , LUIS
Vocal ING.MECANICA,INFORMAT.AEROESP. RODRIGUEZ DE SOTO , ADOLFO
Tribunal suplente
Cargo Departamento Profesor
Presidente ING.MECANICA,INFORMAT.AEROESP. FERNANDEZ LLAMAS , CAMINO
Secretario ING.MECANICA,INFORMAT.AEROESP. CUERVO FERNANDEZ , EVA MARIA
Vocal ING.MECANICA,INFORMAT.AEROESP. ALIJA PEREZ , JOSE MANUEL

Competencias
Código  
A18122 709CE5 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.
B5618 709CG8 Conocimiento de las materias básicas y tecnologías, que capaciten para el aprendizaje y desarrollo de nuevos métodos y tecnologías, así como las que les doten de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
B5624 709CT2 Capacidad para interpretación de resultados con iniciativa, creatividad y razonamiento crítico y autocrítico.
C2 CMECES2 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.
C3 CMECES3 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.

Resultados de aprendizaje
Resultados Competencias
1. Conoce la estructura, organización, funcionamiento e interconexión de los sistemas informáticos. 2. Sabe los fundamentos de la programación para resolver problemas propios de la ingeniería. A18122
B5618
B5624
C2
C3

Contenidos
Bloque Tema
Bloque I: INTRODUCCIÓN A LOS COMPUTADORES Tema 1: PRESENTACIÓN DE LA ASIGNATURA.
Descripción del sistema de evaluación. Información sobre la asignatura.

Tema 2: INTRODUCCIÓN A LOS COMPUTADORES.
Evolución histórica. Modelo von Neumann. Modelo de interconexión a través del bus. Ciclo de ejecución.
Bloque II: JERARQUÍA DE MEMORIA Tema 1: MEMORIA CACHÉ
Descripción de la jerarquía de memoria. Fallo de caché. Ubicación de bloque. Identificación de bloque. Algoritmos de sustitución. Estrategias de escritura. Rendimiento.

Tema 2: MEMORIA PRINCIPAL.
Características. Tipos. Ciclo de lectura/escritura. Organización. Expansión. Tecnologías. Celda de memoria. Memorias dinámicas y estáticas.
Bloque III: UNIDAD DE ENTRADA/SALIDA Tema 1: UNIDAD DE ENTRADA/SALIDA
Controlador de E/S. Funciones. E/S independiente. E/S mapeada en memoria. Encuesta. Interrupciones. DMA.

Tema 2: DISPOSITIVOS DE E/S.
Buses. Tipos. Arbitraje. Operaciones de lectura síncronas y asíncronas. Periféricos.
Bloque IV: LA UNIDAD CENTRAL DE PROCESO Tema 1: ARITMÉTICA DEL COMPUTADOR.
Enteros sin signo. Enteros con signo. Representación. Operaciones. Números reales. Representación IEEE754.

Tema 2: REPERTORIO DE INSTRUCCIONES.
Características del procesador RISC-V. Formato de los datos. Formatos de instrucción. Modos de direccionamiento. Organización de la información: little/big endian, datos alineados. Repertorio de instrucciones del procesador RISC-V.

Tema 3: LA RUTA DE DATOS.
Ruta de datos monociclo y multiciclo del procesador RISC-V.

Tema 4: LA UNIDAD DE CONTROL.
Unidad de control del procesador RISC-V.
Bloque V: PROGRAMACIÓN Tema 1: EJERCICIOS PRÁCTICOS
Prácticas de C y de lenguaje ensamblador.

Planificación
Metodologías  ::  Pruebas
  Horas en clase Horas fuera de clase Horas totales
Practicas a través de TIC en aulas informáticas 30 30 60
 
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria 12 15 27
 
Sesión Magistral 13 5 18
 
Pruebas de desarrollo 2 10 12
Pruebas prácticas 2 30 32
Realización y exposición de trabajos. 1 0 1
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologí­as
Metodologías   ::  
  descripción
Practicas a través de TIC en aulas informáticas Se realizarán prácticas de programación en lenguaje C y en lenguaje ensamblador del RISC-V usando un simulador.
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria Se realizarán ejercicios donde se apliquen los conocimientos vistos en teoría
Sesión Magistral En las clases teóricas se expondrán los distintos conceptos fundamentales relacionados con la estructura de un computador: las rutas de datos, la unidad de control, la unidad aritmético-lógica, la memoria, la unidad de E/S, los formatos de instrucción, etc. Además, se presentará el repertorio de instrucciones del procesador RISC-V, usando ejemplos de programación en ensamblador simples y otros algo más complejos, que luego se desarrollarán con más profundidad en las sesiones prácticas.

Tutorías
 
Sesión Magistral
Practicas a través de TIC en aulas informáticas
Resolución de problemas/ejercicios en el aula ordinaria
Pruebas de desarrollo
Realización y exposición de trabajos.
Pruebas prácticas
descripción
Para solventar las dudas que surjan al resolver problemas resueltos en clase o propuestos (tanto de teoría como de prácticas), así como cualquier asunto relacionado con la elaboración de los trabajos solicitados, se recomienda utilizar el foro de dudas o solicitar una tutoría presencial con el profesor

Evaluación
  descripción calificación
Pruebas de desarrollo Para evaluar las competencias adquiridas sobre la teoría y ejercicios prácticos de la asignatura 40%
Calificación mínima para superar la asignatura: 5
Realización y exposición de trabajos. Trabajos relacionados con los contenidos de la asignatura 20% Se sumará esta nota cuando se haya aprobado la parte de teoría y de prácticas
Pruebas prácticas Para evaluar las competencias en programación. Será un examen escrito 40%
Calificación mínima para superar la asignatura: 5
 
Otros comentarios y segunda convocatoria

1. COMPORTAMIENTO EN CLASE:

En el desarrollo de la asignatura, el alumno deberá evitar comportamientos que a juicio del profesor sean indeseables, pudiendo ser expulsado de la actividad en caso contrario. 

2. COMPORTAMIENTO EN EL EXAMEN

Los trabajos presentados podrán ser revisados con un programa informático antiplagio que podrá realizar comprobaciones entre los trabajos de los alumnos de la convocatoria actual y anteriores y contra fuentes externas. En el caso de detectarse plagio el trabajo se calificará como suspenso. Durante las pruebas de evaluación no será posible la utilización de recursos electrónicos (calculadoras, tablets, teléfonos, ordenadores, etc), excepto para aquellas pruebas que bajo indicación expresa del profesor requieran el uso de alguno de estos recursos. En caso de producirse alguna irregularidad durante la celebración del examen o prueba de evaluación correspondiente se procederá a la retirada inmediata del examen, expulsión del alumno y calificación como suspenso. En cualquier caso se atenderá a lo establecido en la normativa interna de la ULE incluida en el documento "Pautas de actuación en los supuestos de plagio, copia o fraude en exámenes o pruebas de evaluación" (Aprobado Comisión Permanente del Consejo de Gobierno 29/01/2015).

3. EVALUACIÓN CONTINUA

Durante el curso, se realizarán pruebas de la parte de teoría y de la parte de prácticas. Hay que sacar un mínimo de un 5 sobre 10 en teoría y un 5 sobre 10 en prácticas para poder aprobar la asignatura. En caso de aprobar una parte y suspender otra, la nota se calculará tomando un 5 en la parte que está aprobada, aunque la nota obtenida en dicha parte hubiera sido mayor. La nota del trabajo solo se sumará cuando se hayan aprobado tanto la parte de teoría como la de prácticas. 

4. SEGUNDA CONVOCATORIA

En la segunda convocatoria se realizará un examen del total de la asignatura y se deberá aprobar tanto la parte de teoría como la parte de prácticas para poder superar la asignatura, es decir hay que sacar al menos un 5 sobre 10 en teoría y un 5 sobre 10 en prácticas. Las ponderaciones en segunda convocatoria serán: 50% teoría y 50% prácticas.


Fuentes de información
Acceso a la Bibliografía Recomendada del Catálogo de la Biblioteca

Básica Félix García Carballeira, Jesús Carretero Pérez, José Daniel García Sánchez, David Expósito Singh, Problemas resueltos de estructura de computadores, Ediciones Paraninfo, 2015
IGNACIO ALVARADO ALDEA, JOSE Mª MAESTRE TORREBLANCA, CARLOS VIVAS VENEGAS, ASCENSIÓN ZAFRA CABEZA, 100 Problemas resueltos de programación en lenguaje C para ingeniería, Paraninfo, 2017
Lidia Sánchez, Apuntes de la asignatura, ,
Patterson, D.A. y Hennessy, J.L., Computer Organization and Design RISC-V Edition: The Hardware Software Interface, Morgan Kaufmann, 2017
Dormido, S. et al., Estructura y Tecnología de Computadores, Sanz y Torres, 2002
Murdocca, M.J. y Heuring V.P., Principios de Arquitectura de Computadores, Prentice Hall, 2002

Complementaria García Clemente, M.I., Estructura de Computadores. Problemas resueltos, Ra-Ma, 2006
W. Stallings, Organización y arquitectura de computadores, Prentice Hall, 2002
Dormido, S. et al., Problemas de Estructura y Tecnología de Computadores, Sanz y Torres, 2002
García Zubía, J. et al., Sistemas Digitales y Tecnología de Computadores, Thomson Paraninfo, 2007


Recomendaciones


Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
PROGRAMACION I / 00709009