Estructura de Computadors I (EC1)

Comprendre la correspondència que existeix entre els elements típics dels llenguatges d'alt nivell (tipus de dades, expressions, sentències, etc.) i els elements del llenguatge màquina que els donen suport.
Conèixer els mecanismes bàsics que utilitza el subsistema d'entrada/sortida d'un computador per a la sincronització i la transferència de dades, saber utilitzar aquests mecanismes a nivell de programació, i conèixer les implicacions en l'estructura del computador.
Saber els nivells de la jerarquia de memòria d'un computador i conèixer el funcionament dels registres, memòria cache i memòria principal.

Coneixements

1. Saber què és un computador, en quines parts es pot dividir el seu disseny i els nivells en què s'estudia.
2. Conèixer com es representen a la memòria del computador els tipus de dades elementals i estructurats típics dels llenguatges d'alt nivell, i saber aplicar els algorismes per fer les operacions bàsiques amb aquests tipus de dades.
3. Conèixer la correspondència entre els elements bàsics dels llenguatges d'alt nivell (declaració de tipus i de variables; sentències d'assignació, condicionals i iteratives; funcions, etc.) i el llenguatge assemblador amb què es programa el processador que forma part del computador. El processador triat és un processador pedagògic, anomenat SISP-F, basat en el que s'utilitza a l'assignatura anterior, d'Introducció als Computadors (IC).
4. Conèixer els dispositius per permeten fer operacions d'entrada/sortida en un computador.
5. Conèixer els diferents elements que permeten emmagatzemar la informació amb què treballa un computador, entreveient aspectes tecnològics i arquitectònics per a la implementació dels registres, de la memòria principal i de la memòria cache.

Habilitats

1. Comprendre de quina manera es modifica l'estat del computador quan s'executa qualsevol programa escrit en el llenguatge assemblador del processador SISP-F. Aquest llenguatge assemblador s'anomena SISA-F.
2. Programar en llenguatge assemblador petites aplicacions que utilitzen aquells elements del llenguatge màquina, habitualment no disponibles en els llenguatges d'alt nivell (tractament de bits, accés seqüencial a estructures de dades, mesura de temps entre dos events, etc.)
3. Programar en llenguatge assemblador i d'alt nivell aplicacions que efectuen operacions d'entrada/sortida, utilitzant controladors de perifèric pedagògics, i on la sincronització amb el dispositiu es pot fer per enquesta o per interrupcions. Els dispositius que s'han de programar són la pantalla, el teclat, la impressora i el disc.
4. Saber utilitzar les eines per a cada fase del desenvolupament de programes en llenguatge assemblador: edició, assemblatge, muntatge, execució i depuració.

Competències

1. Capacitat per treballar efectivament en grups petits de persones per a la resolució d'un problema de dificultat mitjana.
2. Capacitat d'abstracció. Capacitat d'enfrontar-se a problemes nous recorrent conscientment a estratègies que han estat útils en problemes resolts anteriorment.
3. Capacitat d'anàlisi i de síntesi.

Les classes de teoria combinaran tant la part magistral, on el professor exposarà, explicarà i exemplificarà els conceptes que són objectiu de l'assignatura, com la vessant de discussió amb els alummnes sobre les alternatives i avantatges/inconvenients d'aquells aspectes que siguin convenients de presentar.

Les classes de problemes seran realitzades de 3 maneres diferents: resolució directa del professor amb els comentaris que rebi per part dels alumnes; resolució de problemes de forma individual per part dels alumnes; i resolució de problemes de forma cooperativa per part dels alumnes. Quan la resolució dels problemes sigui feta per l'alumnat, el professor retornarà la informació necessària per corregir aquelles parts incorrectes.

Les classes de laboratori seran similars a les de problemes, però la resolució d'exercicis serà feta únicament en parelles d'alumnes i utilitzant eines que permeten la verificació semiautomàtica de la solució presentada. Els exercicis del laboratori s'avaluaran de forma continuada a fi d'estimular el treball regular dels alumnes en aquestes sessions.

La nota final s'obté a partir d'un examen parcial, una nota de laboratori i un examen final. La nota de laboratori s'obté a partir d'un examen de laboratori i de l'avaluació continuada de les pràctiques realitzades al llarg del curs en les sessions de laboratori.

L'examen parcial es realitzarà als voltants de la meitat del curs i, per tant, cobrirà aproximadament la meitat del temari. Hi haurà un únic examen parcial, que serà global per a tots els alumnes. Amb aquest examen es pot incrementar la nota de l'examen final.

La nota de laboratori s'obté principalment amb l'examen de laboratori, el qual tindrà lloc a la darrera sessió de laboratori que tingui el curs. Aquesta nota podrà ser incrementada amb un màxim de 1,5 punts addicionals (sense sobrepassar els 10 punts en total) per la realització satisfactòria de totes les pràctiques en les sessions de laboratori al llarg del curs.

En definitiva, la nota final de l'assignatura es calcula de la següent manera:

Nota final = 0,6*Examen Final + 0,2*màxim(Examen Final, Examen Parcial) + 0,2*Nota de Laboratori

Qualsevol intent de frau realitzat durant el curs comportarà l'aplicació de la normativa acadèmica general de la UPC i l'inici d'un procés disciplinari.

• Manual del llenguatge assemblador SISA-F, Accessible des del web de l'assignatura, .
• Col.lecció de problemes, Accessible des del web de l'assignatura, .
• Quadern de Laboratori, Accessible des de la web de l'assignatura, .
• Apunts del Tema 10, Accessible des del web de l'assignatura, .

• W. Stallings Organización y Arquitectura de Computadores, Ed. Prentice Hall, .
• D. Paterson y J. Hennessy Estructura y Diseño de Computadores, Ed. Mc Graw-Hill, .
• C. Hamacher Organización de Computadores, Ed. Mc Graw-Hill, .
• J. Hennessy and D. Patterson Computer Architecture: A Quantitative Approach, Ed. Morgan Kauffman, .

1. http://docencia.ac.upc.es/FIB/EC1
   Pàgina web oficial de l'assignatura

Conèixer quin és el funcionament d'un computador senzill, els blocs que el formen i la realització interna de tots aquests blocs.

Conèixer els elements bàsics dels llenguatges d'alt nivell, que possibiliten la programació d'aplicacions senzilles.

Capacitat d'organització personal de cara al treball que requereix l'estudi de l'assignatura i de la resta d'assignatures amb les quals s'hagi de compartir aquest estudi.

Tenir una base matemàtica inicial que permeti un anàlisi, una certa abstracció i una síntesi de situacions lligades als objectius de l'assignatura.