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Arquitectura de Computadores y Sistemas Operativos 1

Curso 2007/2008 - Q1

Presentación / Asignatura / Profesores / Laboratorios / Material Docente

Presentación

Arquitectura de Computadores y Sistemas Operativos 1 (ARISO-1) es una asignatura impartida por el Departamento de Arquitectura de Computadores (DAC) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) dentro del plan de estudios de Ingeniería de Telecomunicación de la Escola Tècnica Superior d'Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB). Esta asignatura se imparte en el cuatrimestre 2A como asignatura obligatoria dentro de dicha titulación. En las páginas de la ETSETB podéis encontrar la Información Académica sobre la asignatura ARISO-1.

Información sobre la asignatura

Objetivos

·        Proporcionar una visión general de la estructura de un computador y de su funcionamiento.

·        Esta asignatura permite al alumno comprender la correspondencia que existe entre los elementos típicos de los lenguajes de alto nivel (tipos de datos, expresiones, sentencias, funciones, etc.) y los elementos del lenguaje máquina que les dan soporte. A final de curso el alumno debe ser capaz de programar pequeñas aplicaciones en lenguaje ensamblador.

·        Esta asignatura permite al alumno conocer los mecanismos básicos que utiliza el subsistema de entrada/salidade un computador para la sincronización y la transferencia de datos, saber utilizar estos mecanismos a nivel de programación y conocer las implicaciones en la estructura del computador.

Temario

Bloque I: Lenguaje Máquina (6/7 semanas)

1 Arquitectura del Computador
2 Arquitectura del IA32
3 Modos de Direccionamiento
4 Tipos de Datos y Operaciones
5 Gestión de Subrutinas

Bloque II: Subsistema de Entrada/Salida (4/5 semanas)

1 Periféricos y Controladores
2 Sincronización de las Operaciones de Entrada/Salida
3 Transferencia de la Información

Bloque III: Interpretación del Nivel Lenguaje Máquina (1/2 semanas)

1 Estructura Básica del Procesador
2 Diseño del Procesador: el Camino de Datos y la Unidad de Control
3 Soporte a las Operaciones de Entrada/Salida

Conocimientos previos

Conceptos básicos de programación en C y sistemas operativos.

Carga lectiva y evaluación

Arquitectura de Computadores y Sistemas Operativos 1 cuenta con una carga lectiva de 6 créditos. La organización de la asignatura es la siguiente:

·        Clases de teoría y aplicación: 3 horas/semana (4,5 créditos)

·        Clases de laboratorio: 2 horas/2 semanas (1,5 créditos)

·        Carga total: 4 horas/semana (6 créditos)

La nota final de la asignatura se calcula de la siguiente manera:

NF = MAX ((0.6 E + 0.15 A + 0.25 L), (0.75 E + 0.25 L))

donde:

E = Nota examen final
A = Nota de aplicación (nota del ejercicio realizado en clase de aplicación)
L = Nota de laboratorio (40% evaluación del profesor + 60% nota del ejercicio de laboratorio)

Bibliografía

Básica

·        HAMACHER, V.C.-VRANESIC, Z.G.-ZAKY, I.S.G. Organización de Computadoras. 5a Edición. Mc Graw Hill, 1996

·        BRYANT, R.E.-O'HALLARON, D.R. Computer Systems: A Programmer's Perspective. Ed. Prentice Hall, 2003

Complementaria

·        KERNIGHAN, B.W.-RITCHIE, D.M. El Lenguaje de Programación C. Ed Prentice Hall, 1985.

·        BREY, B.B. The Intel Microprocessors: 8086/8088, 80186, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro Processor, Pentium II, Pentium III, and Pentium 4- Architecture, Programming and Interfacing. 6a Edición. Prentice Hall, 2003

·        STALLINGS, W. Computer Organization and Architecture. Designing for Performance. 5a Edición. Prentice Hall, 2000

·        TANENBAUM, A.S. Structured Computer Organization. 4a Edición. Prentice Hall, 1999

·        PATTERSON, D.A.-HENNESSY, J.L. Organización y Diseño de Computadores. Mc Graw Hill, 1994

Profesores

Profesor

Grupo

Email

Despacho

Consultas

Beatriz Otero

T10

botero@ac.upc.edu

C6-204

Martes de 10 a 13h
Miércoles de 11 a 14h

Marta Jiménez (coord.)

--

marta@ac.upc.edu

C6-216

--

Gladys Utrera

T30, L31, L33,L11,L12,L13

gutrera@ac.upc.edu

D6-102

Lunes de 10 a 13h
Martes de 15 a 18h

Miguel A. Villanueva

T20, L21, L22, L23

mvillanu@ac.upc.edu

C6-122

Martes de 8h a 10h
Jueves de 9h a 11h y de 12h a 13h
Viernes de 12h a 13h

Laboratorios

La asistencia al laboratorio es obligatoria. Las prácticas se realizan en grupos de dos personas. El profesor evaluará cada alumno de forma individual, en función de la asistencia, la actitud y los objetivos conseguidos en las diferentes sesiones de laboratorio.

Las sesiones de laboratorio se llevan a cabo en las aulas informáticas en el sótano del A2 (aula A2-S104B). Se trabaja en un entorno Linux con el soporte para desarrollo GNU. El material necesario para el desarrollo de las prácticas será publicado en Atenea con la antelación necesaria.

Cada sesión tiene una duración de dos horas y están organizadas de la siguiente manera:

·        Sesión 1: Linux y revisión de C. Explicación breve del entorno de programación GNU. Ejercicios de programación en lenguaje C.

·        Sesión 2: Introducción al IA32. Realización de programas sencillos en lenguaje ensamblador IA32.

·        Sesión 3: Estructuras de datos. Realización de programas en ensamblador IA32 que utilizan estructuras de datos complejas (matrices y estructuras).

·        CONTROL: Ejercicio de laboratorio (realizado individualmente y de una hora de duración). La nota de este ejercicio forma parte de la nota final del laboratorio.

·        Sesión 4: Subrutinas, enlace entre ensamblador IA32 y C. Realización de programas en C y en ensamblador IA32 que utilizan subrutinas.

·        Sesión 5: Gestión de los dispositivos de Entrada/Salida. Realización de un programa en C que gestiona diversos dispositivos de Entrada/Salida (pantalla, reloj y teclado).

Cada grupo visitará el laboratorio cada dos semanas. A continuación podéis consultar los días de laboratorio de cada subgrupo y la sesión que se desarrollará en cada visita.

Grupo

Sesión 1

Sesión 2

Sesión 3

CONTROL

Sesión 4

Sesión 5

11, 31

21/02/2008

27/03/2008

10/04/2008

24/04/2008

08/05/2008

22/05/2008

12

18/02/2008

07/04/2008

21/04/2008

05/05/2008

19/05/2008

02/06/2008

13, 33

28/02/2008

13/03/2008

03/04/2008

17/04/2008

15/05/2008

29/05/2008

21

22/02/2008

28/03/2008

11/04/2008

25/04/2008

09/05/2008

23/05/2008

22

19/02/2008

25/03/2008

08/04/2008

22/04/2008

06/05/2008

20/05/2008

23

29/02/2008

14/03/2008

04/04/2008

16/05/2008

30/05/2008

03/06/2008

Material Docente

Publicaciones de la asignatura (disponibles en Atenea y el Cpet)

·        Manual del 80386

·        Colección de Problemas

Exámenes resueltos (disponibles en Atenea)

Material complementario

·        Manual Pentium-IV vol. 1 (pdf)

·        Manual Pentium IV vol. 2 (pdf)

·        Manual de Ensamblador GNU: as (pdf)

·        Manual de gdb (pdf)

·        Manual de ddd (pdf)

Last update: Feb 19, 2007

Profesor	Grupo	Email	Despacho	Consultas
Beatriz Otero	T10	botero@ac.upc.edu	C6-204	Martes de 10 a 13h Miércoles de 11 a 14h
Marta Jiménez (coord.)	--	marta@ac.upc.edu	C6-216	--
Gladys Utrera	T30, L31, L33,L11,L12,L13	gutrera@ac.upc.edu	D6-102	Lunes de 10 a 13h Martes de 15 a 18h
Miguel A. Villanueva	T20, L21, L22, L23	mvillanu@ac.upc.edu	C6-122	Martes de 8h a 10h Jueves de 9h a 11h y de 12h a 13h Viernes de 12h a 13h

Grupo	Sesión 1	Sesión 2	Sesión 3	CONTROL	Sesión 4	Sesión 5
11, 31	21/02/2008	27/03/2008	10/04/2008	24/04/2008	08/05/2008	22/05/2008
12	18/02/2008	07/04/2008	21/04/2008	05/05/2008	19/05/2008	02/06/2008
13, 33	28/02/2008	13/03/2008	03/04/2008	17/04/2008	15/05/2008	29/05/2008
21	22/02/2008	28/03/2008	11/04/2008	25/04/2008	09/05/2008	23/05/2008
22	19/02/2008	25/03/2008	08/04/2008	22/04/2008	06/05/2008	20/05/2008
23	29/02/2008	14/03/2008	04/04/2008	16/05/2008	30/05/2008	03/06/2008