PROGRAMA DE LA ASIGNATURA "Arquitectura de Sistemas Paralelos I" INGENIERO EN INFORMÁTICA ( Plan 97 )

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1 PROGRAMA DE LA ASIGNATURA "Arquitectura de Sistemas Paralelos I" INGENIERO EN INFORMÁTICA ( Plan 97 ) Departamento de Arquitectura y Tecnolog. de Computadores E.T.S. Ingeniería Informática DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Área: INGENIERO EN INFORMÁTICA ( Plan 97 ) 1997 E.T.S. Ingeniería Informática Arquitectura de Sistemas Paralelos I Troncal/Formación básica 4º Anual 2 Arquitectura y Tecnología de Computadores (Área responsable) Horas : 45 Créditos totales : Departamento: 4.5 Arquitectura y Tecnolog. de Computadores (Departamento responsable) Dirección física: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INFORMÁTICA, AVDA. REINA MERCEDES, S/N Dirección electrónica: OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos Se trata de la primera parte de una asignatura global, de forma que además de estudiarse algunos conceptos de paralelismo, debe servir de introducción a la segunda parte de la asignatura (ASP2). El objetivo general de estas dos asignaturas es cubrir el estudio de los sistemas paralelos y distribuidos, incluyendo aspectos sobre sistemas operativos, compiladores, programación y algoritmos. La asignatura introduce técnicas de estimación de prestaciones que permitan elegir entre distintas alternativas. Un objetivo fundamental es dotar de una visión unificada de los sistemas, lo cual es muy importante en arquitecturas que tratan de aprovechar el paralelismo, en las que el compilador y las aplicaciones influyen decisivamente en las prestaciones obtenidas. Competencias: Competencias transversales/genéricas Habilidades elementales en informática Curso de entrada en vigor: 2009/ de 5

2 Resolución de problemas Trabajo en equipo Capacidad para aplicar la teoría a la práctica Capacidad de aprender Capacidad de análisis y síntesis Solidez en los conocimientos básicos de la profesión Competencias específicas Cognitivas (Saber): Suministrar al alumnos conocimientos sobre arquitecturas de computadores avanzadas, intentando inculcarle las bases del funcionamiento de dichos sistemas. También debemos suministrar conocimientos para el desarrollo de software, tanto a bajo nivel, usado en el interior de los sistemas digitales y en las comunicaciones entre ellos, como técnicas de optimización que permitan el aprovechamiento de las características específicas de las arquitecturas sobre las que se ejecuten dichos códigos. Procedimentales/Instrumentales (Saber hacer): El alumno debe poder analizar, diseñar e incluso implementar, sistemas basados en computadores, que implique la integración de dispositivos hardware y software. También debe saber optimizar el software en función de la plataforma sobre la que esté trabajando, para sacar el máximo rendimiento posible de los computadores. Actitudinales (Ser): Proveer al alumno de unas mínimas capacidades de abstracción, concreción, concisión, razonamiento, síntesis y precisión. CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Tema 1: 1. ANÁLISIS DE PRESTACIONES 1.1 Repaso de los modelos y principales conceptos de arquitectura. 1.2 Jerarquía de memorias. Memorias Cache. 1.3 Programas para la evaluación de prestaciones (benchmarks). Tema 2: 2. ARQUITECTURAS ENCADENADAS BÁSICAS 2.1 Introducción: concepto de encadenamiento de instrucciones. 2.2 Juegos de instrucciones orientados al encadenamiento. 2.3 Descripción del procesador ejemplo (DLX). 2.4 Implementación del encadenamiento del DLX. 2.5 Dependencias, riesgos y bloqueos. 2.6 Dependencias estructurales. 2.7 Dependencias de datos. 2.8 Dependencias de control. 2.9 Predicción de saltos Instrucciones de duración variable. Tema 3: 3. PLANIFICACIÓN (SCHEDULING) DE INSTRUCCIONES 3.1 Conceptos fundamentales. 3.2 Planificación estática. 3.3 Planificación dinámica. 3.4 Desenrollado de bucles. 3.5 Técnicas software avanzadas. 3.6 Ejemplos reales: planificación estática vs. dinámica. ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del primer cuatrimestre Clases teóricas Se dedicarán 9 semanas, totalizando 19 horas presenciales. Se procederá a comentar el contenido teórico de la asignatura por medio del uso de presentaciones en ordenador, usando dicha presentación como un esquema de la asignatura, de forma que se profundizará en los aspectos de mayor relevancia. Los alumnos dispondrán de una bibliografía extensa sobre el temario, así como de una copia de las presentaciones en WebCT. Curso de entrada en vigor: 2009/ de 5

3 - Habilidades para la programación a bajo nivel Prácticas en Aula En este apartado se incluyen las clases de resolución de problemas. Los alumnos tendrán a su disposición (tanto en versión papel, en copistería, como en formato PDF en la web de la asignatura) dos tipos de boletines de problemas: uno con los ejercicios detalladamente resueltos (que sirve a modo de guía), y otro en el que exclusivamente se incluyen los enunciados de los problemas. Al finalizar cada uno de los tres grandes temas en los que está distribuida la asignatura, se procederá a la resolución por parte del profesor, de algunos problemas representativos que posibiliten la resolución del resto por parte del alumno. - Habilidades para la programación a bajo nivel Prácticas de Laboratorio Se impartirán cinco prácticas a lo largo del cuatrimestre. Se organizará a los alumnos en grupos de 2 (como máximo). Todas las prácticas incluyen una explicación previa (aproximadamente 0.5 horas) de los conceptos necesarios y de la metodología a seguir. La duración completa, incluyendo la explicación previa, elaboración del software y realización de pruebas es de alrededor de dos horas, aunque en función de la disponibilidad de laboratorios, las prácticas se podrán subdividir en varias sesiones. Previamente a la realización de cada práctica, el alumno tiene que preparársela mediante una serie de apartados que aparecen detallados en el boletín de prácticas correspondiente. - Habilidades para la programación a bajo nivel - Capacidad de trabajo en grupo Curso de entrada en vigor: 2009/ de 5

4 Exámenes Tipo de examen: Escrito. Prueba complementaria Exámenes Tipo de examen: Escrito. Examen final Elaboración memorias practicas en el laboratorio Una vez finalizada la realización de la práctica en el laboratorio, se exigirá al alumno la realización de una memoria cuyos apartados también están recogidos en el boletín. - Capacidad de trabajo en grupo SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación de la asignatura ASP1 El alumno puede optar por dos sistemas de evaluación: Ordinaria y complementaria. El alumno/a tendrá derecho a hacer uso de cualquiera de los dos sistemas o ambos, en el caso de no superar la evaluación complementaria, o pretender mejorar la nota final. Criterios de evaluación y calificación (referidos a las competencias trabajadas durante el curso): Como sistema de evaluación ordinario se realizará un examen final por convocatoria de la asignatura. Constará de una parte teórica, que tendrá un valor en torno al 30% de la puntuación final del examen, y otra de problemas, con aproximadamente el 70% de la puntuación final. Para optar a aprobar la asignatura se exigirá obtener como mínimo el 40% de la puntuación, tanto en la parte de teoría como en la de problemas. Una vez superada esta condición, se sumarán las notas obtenidas en ambas partes, debiéndose obtener una nota igual o superior a 5.0 para aprobar la asignatura. Como sistema de evaluación complementaria se realizará una prueba al final del cuatrimestre (siempre que el centro disponga de aulas libres para la misma). La prueba constará de una parte teórica (40% aprox.) y otra de problemas (60% aprox.). Será necesario aprobar las partes teórica y de problemas por separado para poder superarla. La parte teórica, a su vez, se dividirá en dos: Teoría Básica (TB) y Teoría Avanzada (TA). Será imprescindible sacar un mínimo del 80% de la nota de la TB para poder optar a aprobar la teoría. La nota final de teoría se calcularía como: TOTAL TEORÍA = 0.2 * TB * TA ; (siempre que TB >= 8) La correcta realización de las prácticas es condición indispensable para aprobar la asignatura (ya sea por el método ordinario o el complementario). Las notas de las prácticas, influirá en la nota final, en caso de que el alumno/a haya superado el examen final o la evaluación complementaria (nota igual o superior a 5.0). La influencia será del 20% de la nota final. La nota final de la asignatura será: NOTA ASP1 = 0,2*Nota_Practicas + 0,8*Nota_Examen Curso de entrada en vigor: 2009/ de 5

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