Computadores

• Profesorado
• Horas semanales
• Competencias
• Objetivos
• Contenidos
• Actividades
• Metodología docente
• Método de evaluación
• Bibliografía
• Web links
• Capacidades previas

Profesorado

Responsable

• Javier Verdu Mula ( )

Otros

• Marc Ruiz Ramírez ( )

Horas semanales

Competencias

Competencias Técnicas

Competencias técnicas

• CE4 - Utilizar los sistemas de computación actuales, incluidos sistemas de alto rendimiento, para el proceso de grandes volúmenes de datos desde el conocimiento de su estructura, funcionamiento y particularidades.

Competencias Transversales

Transversales

• CT5 [Avaluable] - Uso solvente de los recursos de información. Gestionar la adquisición, la estructuración, el análisis y la visualización de datos e información en el ámbito de especialidad y valorar de forma crítica los resultados de dicha gestión.
• CT6 [Avaluable] - Aprendizaje autónomo. Detectar deficiencias en el propio conocimiento y superarlas mediante la reflexión crítica y la elección de la mejor actuación para ampliar dicho conocimiento.
• CT7 - Tercera lengua. Conocer una tercera lengua, preferentemente el inglés, con un nivel adecuado oral y escrito y en consonancia con las necesidades que tendrán los titulados y tituladas.

Básicas

• CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
• CB2 - 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.
• CB5 - Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía

Competencias Técnicas Genéricas

Genéricas

• CG1 - Concebir sistemas computacionales que integren datos de procedencias y formas muy diversas, creen con ellos modelos matemáticos, razonen sobre dichos modelos y actúen en consecuencia, aprendiendo de la experiencia.
• CG2 - Elegir y aplicar los métodos y técnicas más adecuados a un problema definido por datos que representen un reto por su volumen, velocidad, variedad o heterogeneidad, incluidos métodos informáticos, matemáticos, estadísticos y de procesado de la señal.
• CG4 - Identificar oportunidades para aplicaciones innovadoras orientadas a datos en entornos tecnológicos en continua evolución.

Objetivos

1. Conocer los objetivos de la asignatura
   Competencias relacionadas: CB1,
2. Trabajar con los diferentes tipos de datos, naturales, enteros, punto flotante y su agrupación
   Competencias relacionadas: CE4, CB1,
   Subcompetences:
   • Cadenas de caracteres, tablas y estructuras
   • Determinación del error de precisión en los valores en coma flotante
3. Demostrar conocimento y comprensión de los conceptos fundamentales de los computadores, y sobre la estructura básica de un computador.
   Competencias relacionadas: CT6, CB1,
   Subcompetences:
   • Procesador, memoria, entrada/salida, sistemas de almacenaje y comunicaciones
4. Describir y trabajar con el entorno de ejecución de los programas.
   Competencias relacionadas: CE4, CT6, CT7, CG1, CB2, CB5,
   Subcompetences:
   • Definir con palabras propias los conceptos de sistema operativo, programa, libreria y proceso
   • Distingir entre los niveles usuario y sistema
5. Conocer la estructura de los programas y saber utilizar las herramientas para analizarla y manipularla.
   Competencias relacionadas: CE4, CT5, CB2, CB5,
   Subcompetences:
   • Secciones dentro de un programa: código, datos y pila
6. Conocer los principios básicos de los lenguajes de programación.
   Competencias relacionadas: CT6, CB2,
   Subcompetences:
   • Traducción entre lenguajes de programación
   • Distinguir entre lenguajes interpretados y compilados
   • Lenguaje ensamblador.
7. Conocer y saber trabajar con los servicios del sistema operativo
   Competencias relacionadas: CE4, CB5,
   Subcompetences:
   • Conocer las ventajas e inconvenientes del interfaz del sistema operativo
   • Conocer el interfaz de las llamadas a sistema
8. Conocer y saber trabajar con las librerías
   Competencias relacionadas: CE4, CT6, CB5,
   Subcompetences:
   • Distinguir entre las funcionalidades proporcionadas por los distintos niveles de ejecución: sistema y librerías
   • Librerías de soporte del sistema y del lenguaje
9. Conocer y saber utilizar las herramientas de compilación de programas
   Competencias relacionadas: CE4, CT6, CB5,
   Subcompetences:
   • Saber seleccionar las opciones de compilación más adecuadas
   • Conocer las opciones de optimización de programas
10. Conocer y saber utilizar modelos de programación paralelos
    Competencias relacionadas: CE4, CT6, CT7, CG2, CG4, CB2, CB5,
    Subcompetences:
    • Distinguir los conceptos de proceso y flujo
    • Conocer y saber utilizar las herramientas de sincronización
    • Distinguir entre modelos de memoria compartida y modelos de memoria distribuida
11. Conocer y saber utilizar las técnicas básicas de análisis del rendimiento
    Competencias relacionadas: CT5, CG2, CB2,
    Subcompetences:
    • Saber analizar el rendimiento del computador: procesador, memoria, comunicaciones y subsistema de almacenamiento
12. Conocer y saber utilizar las herramientas de entrada/salida proporcionadas por los entornos de ejecución
    Competencias relacionadas: CE4, CT5, CG1, CG2, CG4, CB5,
    Subcompetences:
    • Conocer y utilizar los canales de comunicación y dispositivos disponibles en el sistema
13. Conocer y saber utilizar los sistemas de almacenaje
    Competencias relacionadas: CE4, CT6, CG2, CG4, CB5,
    Subcompetences:
    • Saber describir las características de los sistemas de ficheros
    • Saber organizar los datos de las aplicaciones en ficheros
    • Sistemas de discos redundantes y volúmenes lógicos

Contenidos

1. Representación de los datos
   Conocer y trabajar con los diferentes tipos de datos y su representación en los computadores. Codificación binaria, caracteres, enteros, cadenas, valores en coma flotante, y su agrupación en clases, estructuras y uniones.
2. Elementos del computador
   Descripción de los elementos que forman parte de un computador: los procesadores, la jerarquía de memoria, los componentes de entrada/salida, almacenes de datos y la manera en que estan conectados.
3. Librerías de sistema
   Se presentan las funcionalidades que proporcionan las librerías de sistema.
   Presenta los formatos de los ficheros ejecutables y cómo obtener la información contenida en éstos.
4. Entorno de compilación
   Se presentan las herramientas de compilación e interpretación de los lenguajes de programación. Describe las opciones de compilación y optimización de los compiladores. Se completa la estructura de los ficheros ejecutables, incluyendo la tabla de símbolos y la información de depuración.
5. Sistema Operativo
   Se describen los objetivos que tiene el sistema operativo dentro del entorno de ejecución. Este capítulo presenta las abstracciones básicas del sistema operativo y su interfaz. Llamadas a sistema, interrupciones y excepciones.
6. Fundamentos de la programación
   Se describe en entorno de ejecución básico sobre el que se ejecutan los programas. Definición de sistema operativo, niveles de ejecución, usuario y sistema (privilegiado), conceptos de programa y proceso. Estructura de los programas y las librerías. Principios básicos de los lenguajes de programación. Lenguaje ensamblador. Traducción desde lenguajes de alto nivel a lenguajes de bajo nivel.
7. Introducción al paralelismo
   Paralelismo y concurrencia. Procesos y flujos. Sincronización. Modelos de programación
8. Técnicas básicas de análisis del rendimiento
   Rendimiento de las aplicaciones, métricas, obtención de la información, performance counters, relojes de alta precisión. Cálculo del rendimiento, GFlops, bandwidth.
9. Subsistema de entrada/salida
   Se presenta la parte del subsistema de entrada/salida del entorno de ejecución, canales, terminales, ficheros, pipes.
10. Sistemas de almacenamiento
    Se presentan los componentes físicos de entrada/salida para almacenar datos: discos y sistemas de ficheros. Se incluye una visión de los mecanismos de tolerancia a fallos, basada en los sistemas de discos redundantes y volúmenes lógicos.

Actividades

Actividad Acto evaluativo

Metodología docente

Método de evaluación

Bibliografía

Básica:

• Computer organization and design: the hardware/software interface - Patterson, D.A.; Hennessy, J-.L.; Alexander, P, Elsevier Morgan Kaufmann, 2014. ISBN: 9780124077263
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004000499706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Computer systems : a programmer's perspective - Bryant, Randal E; O'Hallaron, David, Pearson, 2016. ISBN: 9781292101767
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004062589706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca

Web links

• Documentació de l'assignatura http://docencia.ac.upc.edu/FIB/GCED/COM

Capacidades previas