Nombre: FUNDAMENTOS DE COMPUTADORES
Código: 525101005
Carácter: Básica
ECTS: 6
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 1º - Primer cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Nombre y apellidos: SANTA LOZANO, JOSÉ
Área de conocimiento: Arquitectura y Tecnología de Computadores
Departamento: Electrónica, Tecnología de Computadores y Proyectos
Teléfono: 868071063
Correo electrónico: jose.santa@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
martes - 11:00 / 13:00
ANTIGONES, planta 2, Despacho nº 4
Será necesario pedir cita previa por correo electrónico a jose.santa@upct.es
Titulaciones:
Doctor en Ingeniería Informática en la Universidad de Murcia (ESPAÑA) - 2009
Máster en Tecnologías de la Información y Telemática Avanzadas en la Universidad de Murcia (ESPAÑA) - 2008
Graduado en Ingeniería Informática en la Universidad de Murcia (ESPAÑA) - 2004
Categoría profesional: Catedrático de Universidad
Nº de quinquenios: 3
Nº de sexenios: 3 de investigación
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
Nombre y apellidos: BELTRÁN MARTÍNEZ, MARÍA VICTORIA
Área de conocimiento: Arquitectura y Tecnología de Computadores
Departamento: Electrónica, Tecnología de Computadores y Proyectos
Teléfono: 968326419
Correo electrónico: victoria.beltran@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
miércoles - 09:00 / 15:00
ANTIGONES, planta 2, Despacho 2
Las tutorías se realizarán a demanda del estudiante mediante solicitud remitida al correo victoria.beltran@upct.es
Titulaciones:
Doctor en Ingeniera Telematica en la Universidad Politécnica de Cataluña (ESPAÑA) - 2011
Categoría profesional: Profesora Titular de Universidad
Nº de quinquenios: 1
Nº de sexenios: 0
Curriculum Vitae: Perfil Completo
[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
[CG2 ]. Conocer y aplicar los fundamentos de ingeniería y tecnologías informáticas actuales para diseñar e implementar nuevas aplicaciones de análisis de datos.
[CE7 ]. Conocer la arquitectura y el funcionamiento de los computadores, la interconexión de los componentes que los forman y su software de sistema básico.
Comprender la necesidad de diferentes formatos de representación interna para datos numéricos y no numéricos, e instrucciones, y describir algunos formatos sencillos y comunes.
Adquirir una perspectiva general de la arquitectura de computadores, la organización básica de la máquina de von Neumann y los sistemas de almacenamiento.
Entender el papel del sistema operativo, incluyendo las bibliotecas del sistema, y su relación con el hardware y las aplicaciones.
Ser capaz de instalar y manejar el sistema operativo Linux, así como conocer algunos comandos básicos de administración y medida del rendimiento del sistema.
Representación de la información: codificación de caracteres, enteros y números reales. Arquitectura Von Newman: estructura del procesador, jerarquía de memoria y subsistema de E/S. Software de Sistema: Sistema operativo y bibliotecas del sistema. Sistemas de Almacenamiento.
TEMA 1. Introducción a los computadores
Modelo funcional del computador: hardware y software.
Jerarquía de transformación y abstracciones.
Software de sistema.
Codificación de la información.
Lenguajes de programación.
Modelo básico del computador. Arquitectura de Von Neumann.
Unidades de capacidad.
Tiempo de ejecución.
Historia de los computadores.
TEMA 2. Representación de la información
Representación de enteros.
Representación de reales.
Representación de caracteres.
Representación de contenido multimedia.
Representación de instrucciones. Concepto de programa.
Repertorio de instrucciones (ISA). Introducción al ISA RISC-V.
TEMA 3. El hardware del computador. Estructura y organización
Abstracciones y capas. Componentes hardware fundamentales.
El procesador. Implementación de un ISA. Arquitectura vs microarquitectura.
Ciclo de ejecución de una instrucción.
La memoria. Jerarquía de memoria. Localidad. Memoria caché.
Los dispositivos de entrada/salida.
Ejecución de un programa.
TEMA 4. El sistema operativo
Servicios, abstracciones. Interfaces de usuario.
Llamadas al sistema y bibliotecas.
Gestión de procesos. Multiprogramación.
Gestión de la memoria. Memoria virtual.
Gestión de la E/S. Sistema de ficheros.
TEMA 5. Los lenguajes del computador.
Jerarquía de traducción.
Compilación vs. Interpretación de programas.
Lenguajes compilados y lenguajes interpretados. Bytecode
Rendimiento: compilación vs interpretación.
Ejecución de programas en Python. El intérprete de Python.
Bibliotecas en Python.
Enlazado.
TEMA 6. Paralelismo
Niveles de paralelismo.
Tipos de arquitecturas de computadores.
Procesos e hilos. Programación multi-hilo.
Procesadores multihilo simultáneo (SMT).
Procesadores multinúcleo.
Instrucciones vectoriales (SIMD).
Bloque 1. Shell de Linux.
¿ Introducción al shell de Linux, aprendiendo sus comandos básicos relacionados con el manejo del sistema de ficheros y las búsquedas. ¿ Aspectos básicos sobre las variables de entorno más destacables (PATH, HOME, etc), el uso de comodines, rutas absolutas y relativas, uso del tabulador y búsqueda en el historial de órdenes. ¿ Secuencias de comandos entubados para establecer comunicación entre diferentes procesos en tareas de búsqueda/procesamiento de información progresivamente más complejas mediante comandos del shell. ¿ Introducción a la gestión de versiones mediante la herramienta por línea de comandos git, y su flujo de trabajo básico. ¿ Lanzamiento, gestión y monitorización de procesos. Uso de entrada y salida estándar y de error de un proceso y su redirección.
Bloque 2. Decodificación de ficheros.
¿ Sistemas de codificación más usuales para representar datos en un ordenador, mediante el uso de un editor hexadecimal para examinar y modificar la codificación de distintos tipos de datos y experimentar con ciertos conceptos básicos como el direccionamiento o desplazamiento dentro de un fichero. ¿ Representación interna de imágenes y ficheros de distintos tipos de documentos de nivel de aplicación.
Bloque 3. Compilación, ejecución y simulación de programas.
¿ Generación de un programa ejecutable a partir de un programa especificado en un lenguaje de alto nivel, a través de un lenguaje compilado. ¿ Ejecución controlada de un programa formado por instrucciones básicas en ensamblador RISC-V mediante simulación. . ¿ Visualización del funcionamiento de la jerarquía de memoria durante la ejecución de programas sencillos en RISC-V.
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
Part 1. Introduction to computer systems
Part 2. Internal representation of information
Part 3. Computer architecture
Part 4. Operating systems
Part 5. Programming languages
Part 6. Parallelism
Exposición teórica: Exposición de los contenidos teóricos de la asignatura por parte del profesor. También se contemplan las sesiones informativas sobre el desarrollo del trabajo de fin de grado o prácticas externas.
Clase de exposición de material teórico de la asignatura.
28
100
Prácticas de laboratorio: Ejercicios y resolución de problemas, aprendizaje orientado a proyectos, estudio de casos, exposición y discusión de trabajos, simulaciones y/o prácticas con ordenadores, generalmente desarrolladas en grupos reducidos.
Realización de sesiones prácticas en laboratorio.
24
100
Trabajo autónomo del alumno: Estudio y preparación de contenidos teórico-prácticos, trabajo individual consistente en lecturas, búsquedas de información, sistematización de contenidos, elaboración de informes o estudio para la elaboración de casos entre otras actividades.
Estudio de contenidos teóricos, realización de supuestos prácticos y compleción de boletines de prácticas.
90
0
Tutorías formativas y resolución de dudas: Asistencia individualizada -tutorías individuales- o en grupo -tutorías colectivas- a los estudiantes por parte del profesor.
Tutorías para resolución de dudas.
3
100
Evaluación: Pruebas individuales, ya sean escritas, orales o con medios informáticos, donde el estudiante demostrará los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos durante las actividades formativas asociadas a la enseñanza de la materia.
Exámenes para la parte teórica y práctica de la asignatura.
5
100
Exámenes individuales: Pruebas objetivas, de desarrollo, de respuesta corta, de ejecución de tareas o de escala de actitudes, realizadas por los estudiantes para mostrar los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos ya sea de forma oral, escrita o utilizando un ordenador.
Este examen constará de preguntas tipo test, preguntas cortas y problemas de los temas de teoría. Se valorará la corrección de los resultados, la capacidad para demostrar el razonamiento de la solución al problema y la claridad de la exposición de los resultados.
35 %
Procedimientos de observación del trabajo del estudiante: Registros de participación, de realización de actividades, cumplimiento de plazos, participación en foros, informes de seguimiento del trabajo fin de grado y registros sobre el desarrollo de las prácticas externas.
PARTE DE TEORÍA (15%): Resolución de cuestionarios en clase y/o entrega de tareas relativas a los contenidos teóricos de la asignatura. Se plantearán a los estudiantes tareas a resolver de manera autónoma en temas teóricos seleccionados de la materia. En algunas de estas tareas, los propios alumnos harán un ejercicio de autoevaluación y/o evaluación por pares, mientras que otras serán evaluadas por el profesor. El alumno sólo podrá entregar estos ejercicios mientras se imparte la asignatura (convocatoria de enero).
PARTE DE PRÁCTICAS (15%): Habrá uno o más entregables para bloques seleccionados de prácticas. En el enunciado de cada una de las prácticas se especificará qué debe ser incluido en los entregables, así como la naturaleza de estos (documentos, vídeos, código, etc). La entrega por parte del alumno se hará de forma individual. Las prácticas también serán evaluadas mediante la observación directa del trabajo en el laboratorio y verificación de la corrección de los entregables. El alumno sólo podrá entregar estos ejercicios mientras se imparte la asignatura (convocatoria de enero).
30 %
Informe técnico. En este instrumento incluimos los resultados de actividades prácticas, o de laboratorio, junto con sus memorias descriptivas y posibles resúmenes del estado del arte sobre temas concretos. La opción de realizar entrevistas personales o presentaciones de los trabajos realizados también entran en esta categoría.
Prueba de la parte práctica. Esta prueba consistirá en la realización delante del ordenador de tareas similares a las realizadas en los boletines de prácticas mediante el uso del sistema operativo Linux.
35 %
Exámenes individuales: Pruebas objetivas, de desarrollo, de respuesta corta, de ejecución de tareas o de escala de actitudes, realizadas por los estudiantes para mostrar los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos ya sea de forma oral, escrita o utilizando un ordenador.
Este examen constará de preguntas tipo test, preguntas cortas y problemas de los temas de teoría. Se valorará la corrección de los resultados, la capacidad para demostrar el razonamiento de la solución al problema y la claridad de la exposición de los resultados.
El examen podrá incorporar preguntas adicionales para cubrir los conocimientos evaluados en el sistema de evaluación continua, para aquellos alumnos que se acogieron al artículo 8.6 del Reglamento de Evaluación de Estudiantes (REVA).
50 %
Informe técnico. En este instrumento incluimos los resultados de actividades prácticas, o de laboratorio, junto con sus memorias descriptivas y posibles resúmenes del estado del arte sobre temas concretos. La opción de realizar entrevistas personales o presentaciones de los trabajos realizados también entran en esta categoría.
Prueba de la parte práctica. Esta prueba consistirá en la realización delante del ordenador de tareas similares a las realizadas en los boletines de prácticas mediante el uso del sistema operativo Linux.
La prueba podrá incorporar tareas adicionales para cubrir los conocimientos evaluados en el sistema de evaluación continua, para aquellos alumnos que se acogieron al artículo 8.6 del Reglamento de Evaluación de Estudiantes (REVA).
50 %
EVALUACIÓN CONTÍNUA: Para poder contabilizar todas las notas de la asignatura en la evaluación continua se deben cumplir las siguientes condiciones: (1) el examen de teoría y la prueba práctica deben tener una calificación mayor o igual a 4; y (2) las notas de las partes teórica y práctica de la asignatura deben estar aprobadas por separado. Las calificaciones de las partes que estén aprobadas se conservarán durante el resto de convocatorias del curso académico.
Un alumno obtendrá la calificación de "Suspenso" siempre que se haya presentado a alguna actividad evaluable de la asignatura. La calificación numérica en este caso será el mínimo entre la media de las notas obtenidas y 4. En caso contrario se le considerará "No presentado".
En el caso de aquellos alumnos que se acojan a lo dispuesto en el artículo 8.6 del Reglamento de Evaluación de Estudiantes (REVA) y que, por circunstancias sobrevenidas, debidamente justificadas, no puedan optar a la evaluación continua, serán evaluados por el sistema de evaluación final directamente.
EVALUACIÓN FINAL: El examen de teoría y la prueba práctica deben aprobarse por separado para poder contabilizar las notas de la asignatura en el sistema de evaluación final. Las calificaciones de las partes que estén aprobadas se conservarán durante un curso académico. Un alumno obtendrá la calificación de "Suspenso" siempre que se haya presentado a alguna actividad evaluable de la asignatura. La calificación numérica en este caso será el mínimo entre la media de las notas obtenidas y 4. En caso contrario se le considerará "No presentado".
El artículo 8.6 del Reglamento de Evaluación de Estudiantes (REVA) prevé: "Salvo en el caso de actividades definidas como obligatorias en la guía docente, si el o la estudiante no puede seguir el proceso de evaluación continua por circunstancias sobrevenidas debidamente justificadas, tendrá derecho a realizar una prueba global".
Autor: Patterson, David A.
Título: Estructura y diseño de computadores: la interfaz hardware/software /
Editorial:
Fecha Publicación:
ISBN: 9788429194180|
Autor: Bryant, Randal
Título: Computer systems: a programmer's perspective
Editorial: Pearson
Fecha Publicación: 2015
ISBN: 1292101768
Autor: Silberschatz, Abraham
Título: Operating system concepts
Editorial: John Wiley & Sonss
Fecha Publicación: 2019
ISBN: 9781119454083
Autor: Stallings, William.
Título: Organización y arquitectura de computadores /
Editorial:
Fecha Publicación:
ISBN: 9788483228586
Autor: Tanenbaum, Andrew S.
Título: Sistemas operativos modernos /
Editorial:
Fecha Publicación:
ISBN: 9786074424614
- Material de teoría de la asignatura Fundamentos de Computadores. Dpto. Electrónica, Tecnología de Computadoras y Proyectos, Universidad Politécnica de Cartagena, 2023