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del curso 2006/07
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asignatura se recomienda acceder a la plataforma de
enseñanza virtual http://ev.us.es.
Profesores
Daniel Cagigas Muñiz
Daniel Cascado Caballero
Antón Civit Balcells
Rocío García Robles
Jose Luis Guisado Lízar
Bernabé Linares Barranco
Lourdes Miró Amarante
Raouf Senhadji Navarro
Teresa Serrano Gotarredona
José Luis Sevillano Ramos
Carlos Daniel Luján Martínez
Manuel Ramón López Torres
Raouf Senhadji Navarro
Temario
1. Conexión externa de procesadores. Buses
- Introducción. estructura de un computador y
máquina de Von Neumann.
- Introducción a los
buses: características y tipos de señales,
clasificación de buses, jerarquía de buses,
cronogramas
ó diagramas de temporización.
- Líneas de datos y
dirección: organización de la memoria, memorias
ROM,
decodificación de espacios de memoria.
- Líneas de control:
señales de sincronización, señales de
arbitraje,
circuitería usada en la interfaz de bus.
- Ejemplos de conexiones a
procesadores reales: el 8086, el 68000. Circuitería
adicional:
el reset y el reloj.
- Ejemplo de aplicación: diseño de un sistema de
memoria para un 68000.
- Ejemplo de bus real: el bus PCI.
2. Tecnología de los sistemas de memoria.
- Memorias semiconductoras.
- Memorias de acceso
aleatorio estáticas (SRAM): estructura externa de una SRAM
asíncrona, estructura interna de una SRAM
asíncrona,
cronograma de lectura/escritura en una SRAM asíncrona.
- Memorias de acceso
aleatoria dinámicas (DRAMs): fundamentos de memorias DRAM y
DRAMs asíncronas: estructura interna de una DRAM
asíncrona, cronograma acceso lectura memoria DRAM, FPM RAM,
EDO
RAM, BEDO RAM.
- Otros aspectos
relacionados con las DRAMs: refresco, precarga, entrelazado de memoria,
otras mejoras para aumentar el rendimiento: ampliación banco
memoria y pipeline de direcciones. El controlador de memoria.
- Módulos de Memoria DRAM.
- DRAMs síncronas:
memorias SDRAM (Synchronous DRAM), memorias DDR SDRAM (Double Data Rate
SDRAM), memorias RDRAM (Rambus DRAM).
- Nomenclatura DRAMs.
3. Gestión de memoria.
- Jerarquía de
memoria: introducción, definición, propiedades,
funcionamiento, conceptos básicos, rendimiento.
- Introducción
memorias caché: estructura del sistema
caché/memoria
principal, funcionamiento.
- Organización
física memorias caché: según su
ubicación y
su configuración.
- Organización
lógica memorias caché. Según su
estructura interna
y funcionamiento: políticas de ubicación,
localización, reemplazo y escritura. Cachés
totalmente
asociativas, cachés de correspondencia o mapeado directo y
cachés asociativas por conjuntos. Según el tipo
de
información: unificadas y separadas.
- Optimización
memorias caché: reducción de fallos de la
caché,
reducción de las penalizaciones por fallos y
reducción
del tiempo de acceso en caso de acierto.
- Memoria virtual:
definiciones, ciclo de vida de un programa en memoria virtual, tabla de
páginas, correspondencia entre dirección virtual
y
física y búfer de traducción
anticipada ó
TLB.
4. Introducción a los sistemas de entrada/salida.
- Introducción.
- Módulos de Entrada/Salida: comunicación CPU -
Periféricos.
- Mapa de Entrada/Salida: común y separada.
- Introducción a los
métodos de programación de E/S: E/S programada,
E/S por
interrupciones, acceso directo a memoria (DMA).
- Canales y procesadores de E/S.
- Ejemplo de dispositivo de E/S: puerto paralelo (interfaz centronics).
- Dispositivos de entrada/salida básicos: i8254, i8255,
i8259.
Bibliografía:
General
- J. D. Nicoud, 'Microprocessor Interface Design: Digital
Circuits and Concepts', edicion . Chapman and Hall.
- Sid Katzen, 'The Essence of Microprocessor Engineering',
edicion . Prentice Hall Europe.
- Hans-Peter Messmer, 'The Indispensable PC Hardware Book',
edicion 4ª. Addison-Wesley.
- John Fulcher, 'An Introduction to Microcomputer Systems :
Architecture and Interfacing', edicion . Addison-Wesley,.
- Carl Hamacher; Zvonko Vranesic; Safwat Zaky,
'Organización de computadores', edicion 5ª
McGraw-Hill.
- Alan Clements, 'Microprocessor interfacing and the 68000 :
peripherals and systems', edicion . John Wiley and Sons.
- William Stallings , 'Organización y arquitectura
de
computadores : diseño para optimizar prestaciones', edicion
5ª. Prentice Hall.
- John L. Hennessy; David A. Patterson, 'Computer
Architecture :
A Quantitative Approach', edicion 3ª. Morgan Kaufmann.
- John L. Hennessy; David A. Patterson, 'Estructura y
diseño de computadores: Interficie
circuitería-programación', edicion .
Reverté.
- Pedro de Miguel Anasagasti, 'Fundamentos de los
computadores', edicion 9ª. Thomson-Paraninfo.
Específica (con remisiones concretas, en lo
posible)
. A. Clements, "Microprocessor interfacing and the 68000". Wiley, 1989.
. J. Fulcher, "An introduction to microcomputers systems architecture
and interfacing". Addison-Wesley, 1989.
. C. Hamacher, Z. Vranesic, S. Zaky. "Organización de
Computadores". (5ª ed.) McGraw-Hill, 2003.
. S. Katzen, "The essence of microprocessor engineering".
Prentice-Hall, 1998.
. H.-P. Messmer, "The indispensable PC hardware book". (4ª
ed.) Addison-Wesley, 2001.
. J.D. Nicoud, "Microprocessor interface design". Chapman &
Hall, 1991.
Objetivos de la asignatura
Introducción a la arquitectura de los computadores y al
diseño de sistemas basados en microprocesador, sobre todo
con
énfasis en la estructura física de estos
sistemas.
Además de los aspectos fundamentales, se hace
hincapié en
las aplicaciones, con numerosos ejemplos inspirados en los sistemas
más habituales de nuestro entorno. Se concede especial
protagonismo a las prácticas (obligatorias) que sirven como
complemento imprescindible a los contenidos teóricos de la
asignatura, así como de ampliación de
determinados
detalles prácticos.
Prácticas
En las dos primeras semanas (mes de febrero) no habrá
prácticas. Se establecen en principio 10 sesiones de
prácticas a
partir de la semana del lunes 3 de marzo de 2008. Las sesiones de
prácticas consistirán, o bien en la
realización de
ejercicios mediante instrumental de laboratorio y/o herramientas
software (simuladores, entornos de programación, ...), o
bien en
la resolución por parte del alumno de una serie de
ejercicios
prácticos en papel similares a los de los boletines de
problemas
y/o exámenes.El alumno deberá apuntarse a
las sesiones semanales de prácticas que prefiera
(siempre y cuando haya plazas disponibles) a través de la
plataforma de enseñanza virtual en los horarios que
se estipulen.
Evaluación
1)
Por cada
convocatoria habrá un examen final en el que no se podrá
consultar ninguna documentación, y que
cubrirá todas las materias cursadas, incluidas las
prácticas.
2) Como
sistema de evaluación complementaria, se realizarán dos pruebas bimestrales
durante el cuatrimestre (siempre que el centro ofrezca los recursos
necesarios). La materia que entrará en cada prueba dependerá de la marcha del
curso, pero será aproximadamente la mitad correspondiente de la asignatura, así
como las materias correspondientes a las prácticas realizadas hasta esa fecha.
A la segunda prueba bimestral sólo se podrán presentar los alumnos que hubieran
superado la primera.
3) Para los
alumnos de nuevo ingreso, la asistencia al laboratorio y en su caso la entrega
de las memorias de las prácticas obligatorias correspondientes (una por
práctica), serán requisito indispensable para superar la asignatura.
Excepcionalmente se permitirá al alumnado faltar hasta a un 20% de todas las
sesiones prácticas existentes. En caso de no asistir a las prácticas o faltar a
más de un 20% de las sesiones, deberán realizar y aprobar un examen final de
prácticas en caso de aprobar la teoría, cuya calificación final será APTO o NO
APTO.
Los alumnos repetidores en caso de decidir no volver a realizar las
prácticas, tendrán la posibilidad de convalidarlas todas renunciando por tanto
a cualquier calificación positiva sobre éstas. Para ello tendrán un tiempo
prudencial para optar por ambas posibilidades/opciones. Los alumnos repetidores
no realizarán ningún examen práctico.
Criterios
de evaluación y
calificación (referidos a las competencias trabajadas
durante el curso):
Se
considerará que un alumno
ha superado la asignatura cuando la calificación que obtiene
en el sistema de
evaluación elegido (evaluación alternativa,
ordinaria, cómputo de las
prácticas, …) sea igual o superior a 5 puntos
sobre una nota máxima de 10
puntos. En
las evaluaciones oficiales
la calificación obtenida en las prácticas
tendrá un peso de un 10% en la nota
final y el examen escrito de un 90%. Los alumnos de nuevo ingreso que
superen
con al menos 5 puntos un examen escrito final y no hayan realizado las
prácticas (o hayan tenido más de un 20% de faltas
de asistencia), deberán
realizar el examen final de prácticas. En
el caso de superar la
asignatura mediante la evaluación alternativa, la
calificación final será la
media aritmética de las calificaciones de las dos pruebas.
Cada prueba será
evaluada sobre 10 puntos y se exigirá obtener 5 puntos para
superarla. No se
tendrán en cuenta la calificaciones de prácticas.
Calendario de teoría
En principio se plantea el siguiente calendario para impartir los temas
de teoría en las clases de aulas. A excepción de
la
primera semana, en el resto sólo habrá una clase
de aula
cada semana de las dos previstas. La otra clase semanal
se realizará en los laboratorios de prácticas en
los turnos en los que se haya apuntado cada alumno.
TEMAS
SEMANAS
1. Conexión externa de procesadores.
Buses.
lunes 18 febrero (2 clases)
lunes 25 febrero
lunes 3 marzo
2. Tecnología de los sistemas de memoria.
lunes 10 marzo
lunes 24 marzo
lunes 31 marzo
3. Gestión de memoria.
lunes 14 abril
lunes 21 abril
lunes 28 abril
lunes 5 mayo
4. Introducción a los sistemas de E/S.
lunes 19 mayo
lunes 26 mayo
Tutorías
Los profesores harán público su horario de
tutorías. La participación del alumno no precisa
de una
petición previa dentro de ese horario. El profesor
prestará atención al alumno en todas las
cuestiones que
conciernen a la materia de la asignatura, resolviendo las dudas que
tuviera en la medida de lo posible.
También se podrán resolver dudas en torno a la
asignatura
vía correo electrónico. Las direcciones de correo
electrónico figuran en la página web del
departamento en
la sección "Personal".
Material de descarga de la asignatura
Disponible en la plataforma de
enseñanza virtual en http://ev.us.es junto con el resto de material asociado a la asignatura.
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