Diplomado en Estructura y Tecnología de Computadores

Módulo 1. Tecnología de Computadores

1.1. Información general y breve historia de los computadores.

1.1.1. Organización y arquitectura.
1.1.2. Breve historia de los computadores.

1.2. Aritmética del computador.

1.2.1. La unidad aritmético-lógica.
1.2.2. Sistemas de numeración.
1.2.3. Representación de enteros.
1.2.4. Aritmética con enteros.
1.2.5. Representación en coma flotante.
1.2.6. Aritmética en coma flotante.

1.3. Conceptos clásicos del diseño lógico.

1.3.1. Álgebra de Boole.
1.3.2. Puertas lógicas.
1.3.3. Simplificación lógica.
1.3.4. Circuitos combinacionales.
1.3.5. Circuitos secuenciales.
1.3.6. Concepto de máquina secuencial.
1.3.7. Elemento de memoria.
1.3.8. Tipos de elementos de memoria.
1.3.9. Síntesis de circuitos secuenciales.
1.3.10. Síntesis de circuitos secuenciales con PLA.

1.4. Organización y funcionamiento básico del computador.

1.4.1. Introducción.
1.4.2. Componentes de un computador.
1.4.3. Funcionamiento de un computador.
1.4.4. Estructuras de interconexión.
1.4.5. Interconexión con buses.
1.4.6. Bus PCI.

1.5. Memoria interna.

1.5.1. Introducción a sistemas de memoria en computadores.
1.5.2. Memoria principal semiconductora.
1.5.3. Corrección de errores.
1.5.4. Organización avanzada de memorias DRAM.

1.6. Entrada/Salida.

1.6.1. Dispositivos externos.
1.6.2. Módulos de Entrada/Salida.
1.6.3. Entrada/Salida programada.
1.6.4. Entrada/Salida mediante interrupciones.
1.6.5. Acceso directo a memoria.
1.6.6. Canales y procesadores de Entrada/Salida.

1.7. Instrucciones máquina: características y funciones.

1.7.1. Características de instrucciones máquina.
1.7.2. Tipos de operandos.
1.7.3. Tipos de operaciones.
1.7.4. Lenguaje ensamblador.
1.7.5. Direccionamiento.
1.7.6. Formatos de instrucciones.

1.8. Estructura y funcionamiento del procesador.

1.8.1. Organización del procesador.
1.8.2. Organización de los registros.
1.8.3. Ciclo de instrucción.
1.8.4. Segmentación de instrucciones.

1.9. Memoria caché y memoria externa.

1.9.1. Principios básicos de las memorias caché.
1.9.2. Elementos de diseño de la memoria caché.
1.9.3. Discos magnéticos.
1.9.4. RAID.
1.9.5. Memoria óptica.
1.9.6. Cinta magnética.

1.10. Introducción al funcionamiento de la unidad de control.

1.10.1. Microoperaciones.

Módulo 2. Estructura de Computadores

2.1. Fundamentos del diseño y evolución de los computadores.

2.1.1. Definición de arquitectura del computador.
2.1.2. Evolución y prestaciones de las arquitecturas.
2.1.3. Arquitecturas paralelas y niveles de paralelismo.

2.2. Evaluación de prestaciones de un computador.

2.2.1. Medidas de prestaciones.
2.2.2. Programas de prueba (benchmarks).
2.2.3. Mejora de prestaciones.
2.2.4. Coste de un computador.

2.3. Aprovechamiento de la jerarquía de memoria.

2.3.1. Jerarquía de memoria.
2.3.2. Conceptos básicos de caché.
2.3.3. Evaluación y mejoras de la caché.
2.3.4. Memoria virtual.

2.4. Almacenamiento y otros aspectos de entrada/salida.

2.4.1. Confiabilidad, fiabilidad y disponibilidad.
2.4.2. Almacenamiento en disco.
2.4.3. Almacenamiento Flash.
2.4.4. Sistemas de conexión y transferencia de información.

2.5. Procesadores segmentados.

2.5.1. ¿Qué son los procesadores segmentados?.
2.5.2. Principios de segmentación y mejora de prestaciones.
2.5.3. Diseño de un procesador segmentado.
2.5.4. Optimización de cauces funcionales.
2.5.5. Tratamiento de interrupciones en un procesador segmentado.

2.6. Procesadores superescalares.

2.6.1. ¿Qué son los procesadores superescalares?.
2.6.2. Paralelismo entre instrucciones y paralelismo de la máquina.
2.6.3. Procesamiento superescalar de instrucciones.
2.6.4. Procesamiento de instrucciones de salto.
2.6.5. Tratamiento de interrupciones en un procesador superescalar.

2.7. Procesadores VLIW.

2.7.1. ¿Qué son los procesadores VLIW?.
2.7.2. Aprovechamiento del paralelismo en arquitecturas VLIW.
2.7.3. Recursos de apoyo al compilador.

2.8. Procesadores vectoriales.

2.8.1. ¿Qué son los procesadores vectoriales?.
2.8.2. Arquitectura vectorial.
2.8.3. El sistema de memoria en procesadores vectoriales.
2.8.4. Medidas de rendimiento en procesadores vectoriales.
2.8.5. Eficiencia del procesamiento vectorial.

2.9. Computadores paralelos.

2.9.1. Arquitecturas paralelas y niveles de paralelismo.
2.9.2. Motivación al estudio de computadores paralelos.
2.9.3. Espacio de diseño. Clasificación y estructura general.
2.9.4. Prestaciones en computadores paralelos.
2.9.5. Clasificación de los sistemas de comunicación en computadores paralelos.
2.9.6. Estructura general del sistema de comunicación en computadores paralelos.
2.9.7. La interfaz de red en computadores paralelos.
2.9.8. La red de interconexión en computadores paralelos.
2.9.9. Prestaciones del sistema de comunicación en computadores paralelos.

2.10. Redes de interconexión y multiprocesadores.

2.10.1. Topología y tipos de redes de interconexión.
2.10.2. Conmutación en redes de interconexión.
2.10.3. Control de flujo en redes de interconexión.
2.10.4. Encaminamiento en redes de interconexión.
2.10.5. Coherencia en el sistema de memoria en multiprocesadores.
2.10.6. Consistencia de memoria en multiprocesadores.
2.10.7. Sincronización en multiprocesadores.