Estructura de Computadors II (EC2)

A les assignatures prèvies (IC i EC1) l'alumne ha adquirit els coneixements bàsics de com funciona un computador. Totes les pràctiques, exercicis, problemes han estat realitzats sobre computadors pedagògics i simuladors.
L'objectiu principal d'EC2 és que l'alumne aprofundeixi els coneixements ja adquirits i que els apliqui sobre un computador real: un PC compatible basat en un processador IA32.

Coneixements

1. L'alumne ha de conèixer el Llenguatge Màquina d'un processador comercial (IA32).
2. L'alumne ha de conèixer els dispositius bàsics d'entrada/sortida en una màquina real (PC compatible).
3. L'alumne ha de comprendre les implicacions que té al rendiment del computador, la velocitat, l'ample de banda i la jerarquia de busos.
4. Donada una configuració del subsistema d"entrada/sortida, l'alumne hauria d'ésser capaç d'escollir la que obtingui millor rendiment.

Habilitats

1. L"alumne ha de ser capaç de realitzar programes de 15-25 línies en ensamblador d"una màquina real (IA32).
2. L"alumne ha de ser capaç d"enllaçar programes escrits en ensamblador amb programes escrits en C, cridant des d"alt nivell a una rutina escrita en ensamblador i viceversa. Inclou el pas de paràmetres i la gestió de les variables locals. L"alumne ha de ser capaç de traduir codi escrit en C a ensamblador. El codi generat ha de ser raonablement eficient.
3. L"alumne ha d"aprendre a desenvolupar programes en C i ensamblador en un entorno de treball Linux. L"alumne ha de ser capaç d"utilitzar un depurador (debugger) per a eliminar errors en un programa en ensamblador i C.
4. L"alumne ha de ser capaç de programar operacions bàsiques d"entrada/sortida, utilitzant sincronització per enquesta i per interrupcions.
5. L"alumne ha de comprendre i saber avaluar els esquemes bàsics de memòries cau que inclouen: mapeigs, diferents tamanyos de cau i de línia, polítiques d"escriptura, algoritmes de reemplaçament i diversos nivells de cau.
6. L"alumne ha de saber avaluar l"impacte de realitzar transformacions simples en un programa escrit en C quan aquest s"executa al processador amb una configuració dada de Memòria Cau.

Competències

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

L'assignatura té 5 hores de classe per setmana: 4 de teoria i problemes i 1 de laboratori.Les classes de laboratori serviran de suport a la teoria. Els alumnes disposaran de la informació de pràctiques abans de cada sessió. És recomanable que els alumnes preparin la pràctica abans de realitzar-la (llegir la documentació, estudiar els conceptes utilitzats, etc). Igualment és recomanable, un cop acabada la sessió, repassar els conceptes vists.

No es farà una distinció explícita entre les classes de teoria i problemes, sinó que s'aniran distribuint en funció de les necessitats de cada tema.

A aquesta assignatura es pretén realitzar una avaluació continuada. Durant el curs es realitzaran 3 examens. Si l'alumne supera satisfactòriament l"avaluació continuada no serà necessari que realitzi l"examen final.

La nota de l"assignatura es calcularà a partir de 2 notes:
- Nota de continguts teòrics (pes 80%).
- Nota de laboratori o continguts pràctics (pes 20%).

La nota de laboratori s"obtindrà a partir de les notes de seguiment de les sessions de pràctiques que elabora cada professor.

La nota de continguts teòrics es pot obtenir per controls al llarg del curs o bé a l"examen final. Durant el curs es realitzaran 3 controls teòrics (C1 Llenguatge Màquina, pes 33%; C2 Jerarquia, pes 33%; C3 Memòria Virtual i Entrada/Sortida, pes 33%). L"alumne que superi la part de continguts teòrics por mitjà dels controls quedarà alliberat, si vol, de l"examen final. Els alumnes que es presentin a l"examen final perdran la nota dels controles de classe.

• Computer Systems: A Programmer's Perspective, Prentice Hall, 2003.
• David A. Patterson and John L. Hennessy , Ed. Reverté S.A., 2000.

- L'alumne ha de ser capaç de programar rutines senzilles a un ensamblador qualsevol.
- L'alumne ha de ser capaç de programar rutines de complexitat mitja a un Llenguatge d'alt nivell qualsevol.
- L'alumne ha de tenir coneixements bàsics de circuits digitals.
- L'alumne ha de tenir coneixements bàsics d"aritmètica binaria.