| Arquitectura de computadores | Código: 75.578 : 6 |
La asignatura profundiza en conceptos avanzados de la estructura del computador: el rendimiento de los computadores y la segmentación del procesador. Además, se hace una introducción a los elementos diferenciadores de los multiprocesadores, y a las diferentes arquitecturas de estos.
La asignatura tiene un fuerte componente práctico. La primera parte de la práctica (Práctica 1) se hace mediante simuladores de arquitecturas de CPU (como por ejemplo el simulador WINDLX en el entorno Windows). La segunda parte de práctica (Práctica 2) trata temas básicos de programación paralela.
Los conocimientos previos necesarios para esta asignatura se han visto a Fundamentos de computadores y Estructura de computadores.
Es muy deseable tener conocimientos de programación básica en C, manejo básico de Linux y Compilación C con gcc, es por ello que se curse con anterioridad la asignatura de Sistemas Operativos.
Los objetivos de la asignatura son los siguientes:
- Comprender la necesidad de evaluar el rendimiento de los computadores y conocer las diferentes figuras de mérito utilizadas por hacer esta evaluación.
- Aprender qué es el paralelismo a nivel de instrucciones y qué son las principales formas de aprovecharlo por reducir el tiempo de ejecución de los programas.
- Entender el concepto de segmentación de la ejecución de instrucciones y conocer los principales factores que limitan el rendimiento de los procesadores segmentados.
- Conocer las organizaciones básicas de los sistemas multiprocesador, las redes de interconexión entre procesadores más comunes, y también su influencia en el número máximo de procesadores del sistema. Comprender las herramientas básicas de sincronización y comunicación entre procesos, y saberlas emplear correctamente en pequeños programas.
Los conceptos explicados en esta asignatura son básicos para comprender el funcionamiento y las limitaciones de los microprocesadores actuales.
Competencias
Los objetivos de la asignatura se reflejan en las competencias que se trabajan (y que son extraídas de los documentos oficiales de las diferentes titulaciones):
C1. Capacidad por identificar los elementos de la estructura y los principios de funcionamiento de un ordenador.
C2. Capacidad por analizar la arquitectura y organización de los sistemas y de las aplicaciones informaticas en red.
C3. Capacidad por proponer y evaluar diferentes alternativas tecnológicas para resolver un problema concreto.
La asignatura consta de cuatro módulos que cubren los objetivos expuestos.
MÓDULOS
Breve descripción
Módulo 1:
Rendimiento de los computadores
Se presentan las diferentes figuras de mérito utilizadas para evaluar el rendimiento de los computadores, así como los problemas que tiene su interpretación. Se presenta la ley de Amdahl y sus implicaciones.
Módulo 2:
Introducción a la Segmentación
Se presenta y se analiza la principal técnica que hoy en día usan todos el microprocesadores por reducir en tiempos de ejecución de los programas. Esta técnica se la segmentación de la ejecución de las instrucciones y se basa en aprovechar el paralelismo a nivel de instrucciones por ejecutar más de una instrucción de lenguaje máquina por cada ciclo de reloj, reduciendo a la vez el tiempo de ciclo del procesador.
Módulo 3:
Procesadores Segmentados
Módulo 4:
Multiprocesadores
El cuarto bloque estudia los sistemas multiprocesador basados en microprocesadores escalars. Se estudia: los sistemas multiprocesador, la coherencia de memoria, las redes de interconexión para multiprocesadores, la sincronización y los modelos de programación paralela.
Contenido detallado por módulo y annexo:
MÓDULOS DIDÁCTICOS
Subíndece
Módulo 1:
Rendimiento de los Computadores
1.1 Necesidad de evaluar el Rendimiento.
1.2 Figuras de mérito.
1.3 Programas para Evaluar el Rendimiento.
1.4 La Ley de Amdahl.
Módulo 2:
Introducción a la Segmentación
2.1 Mejoras en el Rendimiento de los Microprocesadores.
2.2 Paralelismo a nivel de instrucciones.
2.3 Evolución conjunta de la tecnología y la arquitectura.
Módulo 3:
Procesadores Segmentados
3.1 Procesadores segmentados. Procesador segmentado lineal.
3.2 Arquitectura secuencial de ejemplo.
3.3 Procesador segmentado lineal. Instrucciones de cálculo y de acceso a memoria.
3.4 Riesgo de datos al procesador segmentado lineal.
3.5 Procesador Segmentado lineal. Instrucciones de ruptura de secuencia.
3.6 Reducción de los ciclos perdidos por riesgos de datos.
3.7 Reducción de los ciclos perdidos por riesgos de control.
3.8 Ciclos perdidos por riesgos estructurales
3.9 Arquitectura Segmentada con Operaciones Multiciclo.
3.10 Temas Avanzados.
Módulo 4:
Multiprocesadores
4.1 Los sistemas multiprocesadores
4.2 Coherencia de memoria
4.3 Redes de interconexión para multiprocesadores
4.4 Sincronización y comunicación
4.5 Modelos de programación paralela
4.5.1 Modelo de variables compartidas
4.5.2 Modelo de paso de mensajes
| Arquitectura de computadores | |
| GNU/Linux: Ubuntu destop 14.04 (32 bits) | Software en línea |
| Vídeo | Audiovisual |
Los diferentes módulos de los materiales didácticos son en soporte online y corresponden al material docente de la asignatura.
Los materiales de prácticas que propone el profesor/a estarán disponibles en el aula virtual y canales de comunicación.
El anexo se da como material complementario por su lectura, no se exigirá en la evaluación.
El proceso de evaluación se fundamenta en el trabajo personal del estudiante y presupone la autenticidad de la autoría y la originalidad de los ejercicios realizados.
La falta de autenticidad en la autoría o de originalidad de las pruebas de evaluación; la copia o el plagio; el intento fraudulento de obtener un resultado académico mejor; la colaboración, el encubrimiento o el favorecimiento de la copia, o la utilización de material, software o dispositivos no autorizados durante la evaluación, entre otras, son conductas irregulares en la evaluación que pueden tener consecuencias académicas y disciplinarias graves.
Estas conductas irregulares pueden comportar el suspenso (D/0) en las actividades evaluables que se definan en el plan docente -incluidas las pruebas finales- o en la calificación final de la asignatura, sea porque se han utilizado materiales, software o dispositivos no autorizados durante las pruebas, como por ejemplo redes sociales o buscadores de información en internet, porque se han copiado fragmentos de texto de una fuente externa (internet, apuntes, libros, artículos, trabajos o pruebas de otros estudiantes, etc.) sin la citación correspondiente, o porque se ha llevado a cabo cualquier otra conducta irregular.
Así mismo, y de acuerdo con la normativa académica, las conductas irregulares en la evaluación también pueden dar lugar a la incoación de un procedimiento disciplinario y a la aplicación, si procede, de la sanción que corresponda, de conformidad con lo establecido en la normativa de convivencia de la UOC.
En el marco del proceso de evaluación, la UOC se reserva la potestad de:
- Solicitar al estudiante que acredite su identidad según lo establecido en la normativa académica.
- Solicitar al estudiante que acredite la autoría de su trabajo a lo largo de todo el proceso de evaluación, tanto evaluación continua como evaluación final, por medio de una prueba oral o los medios síncronos o asíncronos que establezca la universidad. Estos medios tendrán por objeto verificar los conocimientos y las competencias que garanticen la autoría; en ningún caso implicarán una segunda evaluación. Si no es posible garantizar la autoría del estudiante, la prueba será calificada con D, en el caso de la evaluación continua, o con un Suspenso, en el caso de la evaluación final.
A estos efectos, la UOC puede exigir al estudiante el uso de un micrófono, una cámara u otras herramientas durante la evaluación; será responsabilidad del estudiante asegurar que tales dispositivos funcionan correctamente.
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La asignatura solo puede aprobarse con el seguimiento y la superación de la evaluación continua (EC). La calificación final de la asignatura es la nota obtenida en la EC. |