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Conocerá en profundidad los conceptos más relevantes de la historia de los computadores, así como los principales tipos de organizaciones y arquitecturas existentes. A lo largo de estos meses, profundizará en el conocimiento sobre Sistemas Operativos, sus funciones, la gestión de los procesos, la memoria, de directorios y archivos, así como las claves de su seguridad y objetivos de diseño. Asimismo, adquirirá los conocimientos necesarios para comprender la aritmética del computador y las bases del diseño lógico.

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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 aritméticológica
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
1.10.2. Control del procesador
1.10.3. Implementación cableada

Módulo 2. Sistemas Operativos

2.1. Introducción a los Sistemas Operativos

2.1.1. Concepto
2.1.2. Repaso histórico
2.1.3. Bloques fundamentales de los Sistemas Operativos
2.1.4. Objetivos y funciones de los Sistemas Operativos

2.2. Estructura de los Sistemas Operativos

2.2.1. Servicios del sistema operativo
2.2.2. Interfaz de usuario del sistema operativo
2.2.3. Llamadas al sistema
2.2.4. Tipos de llamadas al sistema

2.3. Planificación de procesos

2.3.1. Conceptos básicos
2.3.2. Criterios de planificación
2.3.3. Algoritmos de planificación

2.4. Procesos e hilos

2.4.1. Concepto de proceso
2.4.2. Concepto de hilo
2.4.3. Estado de los procesos
2.4.4. Control de procesos

2.5. Concurrencia. Exclusión mutua, sincronización e interbloqueo

2.5.1. Principios de la concurrencia
2.5.2. Exclusión mutua
2.5.3. Semáforos
2.5.4. Monitores
2.5.5. Paso de mensajes
2.5.6. Fundamentos del interbloqueo
2.5.7. Prevención del interbloqueo
2.5.8. Evitación del interbloqueo
2.5.9. Detección y recuperación del interbloqueo

2.6. Gestión de memoria

2.6.1. Requisitos de gestión de memoria
2.6.2. Modelo de memoria de un proceso
2.6.3. Esquema de asignación contigua
2.6.4. Segmentación
2.6.5. Paginación
2.6.6. Paginación segmentada

2.7. Memoria virtual

2.7.1. Fundamentos de la memoria virtual
2.7.2. Ciclo de vida de una página
2.7.3. Política de administración de la memoria virtual
2.7.4. Política de localización
2.7.5. Política de extracción
2.7.6. Política de reemplazo

2.8. Sistema de Entrada/Salida

2.8.1. Dispositivos de Entrada/Salida
2.8.2. Organización del sistema de Entrada/Salida
2.8.3. Empleo de búferes
2.8.4. Disco magnético

2.9. Interfaz e implementación del sistema de archivos

2.9.1. Concepto de archivo
2.9.2. Métodos de acceso
2.9.3. Estructura de directorios
2.9.4. Estructura de un sistema de archivos
2.9.5. Implementación del sistema de archivos
2.9.6. Implementación del sistema de directorios
2.9.7. Métodos de asignación
2.9.8. Gestión del espacio libre

2.10. Protección

2.10.1. Objetivos
2.10.2. Autenticación
2.10.3. Autorización
2.10.4. Criptografía

Módulo 3. Sistemas Operativos Avanzados

3.1. Concepto de Sistema Operativo

3.1.1. Funciones del Sistema Operativo
3.1.2. Gestión de procesos
3.1.3. Gestión de memoria
3.1.4. Gestión de directorios y archivos
3.1.5. El Shell: interactividad
3.1.6. Seguridad
3.1.7. Objetivos de diseño

3.2. Historia de los Sistemas Operativos

3.2.1. La primera generación
3.2.2. La segunda generación
3.2.3. La tercera generación
3.2.4. La cuarta generación
3.2.5. El caso OS/2
3.2.6. La historia de GNU/Linux
3.2.7. La historia de Windows

3.3. Estructura de un sistema operativo

3.3.1. Sistemas monolíticos
3.3.2. Sistemas en capas
3.3.3. Virtualización
3.3.4. Exokernel
3.3.5. Modelo cliente-servidor
3.3.6. Sistemas distribuidos

3.4. Llamadas al sistema

3.4.1. Llamadas al sistema. Conceptos
3.4.2. Llamadas al sistema para administración de procesos
3.4.3. Llamadas al sistema para administración de ficheros y directorios
3.4.4. Llamadas al sistema de comunicación

3.5. Windows y GNU/Linux

3.5.1. Estructura de Windows
3.5.2. Estructura de GNU/Linux

3.6. El Shell de GNU/Linux y PowerShell

3.6.1. El intérprete de comandos
3.6.2. Uso del intérprete de comandos
3.6.3. Comandos GNU/Linux
3.6.4. Sintaxis básica de PowerShell
3.6.5. Comandos básicos de PowerShell

3.7. Programación Shell

3.7.1. Programación de Scripts
3.7.2. Sintaxis

3.8. Programación del sistema en GNU/Linux

3.8.1. Lenguaje C bajo UNIX
3.8.2. Herramientas de compilación
3.8.3. Gestión de errores

3.9. Llamadas al sistema sobre ficheros

3.9.1. Llamadas básicas
3.9.2. Llamadas sobre directorios
3.9.3. Llamadas avanzadas

3.10. Llamadas al sistema sobre procesos

3.10.1. Llamadas básicas
3.10.2. Señales
3.10.3. Tuberías

Módulo 4. Estructura de computadores

4.1. Fundamentos del diseño y evolución de los computadores

4.1.1. Definición de arquitectura del computador
4.1.2. Evolución y prestaciones de las arquitecturas
4.1.3. Arquitecturas paralelas y niveles de paralelismo

4.2. Evaluación de prestaciones de un computador

4.2.1. Medidas de prestaciones
4.2.2. Programas de prueba (Benchmarks)
4.2.3. Mejora de prestaciones
4.2.4. Coste de un computador

4.3. Aprovechamiento de la jerarquía de memoria

4.3.1. Jerarquía de memoria
4.3.2. Conceptos básicos de caché
4.3.3. Evaluación y mejoras de la caché
4.3.4. Memoria virtual

4.4. Almacenamiento y otros aspectos de entrada/salida

4.4.1. Confiabilidad, fiabilidad y disponibilidad
4.4.2. Almacenamiento en disco
4.4.3. Almacenamiento Flash
4.4.4. Sistemas de conexión y transferencia de información

4.5. Procesadores segmentados

4.5.1. ¿Qué son los procesadores segmentados?
4.5.2. Principios de segmentación y mejora de prestaciones
4.5.3. Diseño de un procesador segmentado
4.5.4. Optimización de cauces funcionales
4.5.5. Tratamiento de interrupciones en un procesador segmentado

4.6. Procesadores superescalares

4.6.1. ¿Qué son los procesadores superescalares?
4.6.2. Paralelismo entre instrucciones y paralelismo de la máquina
4.6.3. Procesamiento superescalar de instrucciones
4.6.4. Procesamiento de instrucciones de salto
4.6.5. Tratamiento de interrupciones en un procesador superescalar

4.7. Procesadores VLIW

4.7.1. ¿Qué son los procesadores VLIW?
4.7.2. Aprovechamiento del paralelismo en arquitecturas VLIW
4.7.3. Recursos de apoyo al compilador

4.8. Procesadores vectoriales

4.8.1. ¿Qué son los procesadores vectoriales?
4.8.2. Arquitectura vectorial
4.8.3. El sistema de memoria en procesadores vectoriales
4.8.4. Medidas de rendimiento en procesadores vectoriales
4.8.5. Eficiencia del procesamiento vectorial

4.9. Computadores paralelos

4.9.1. Arquitecturas paralelas y niveles de paralelismo
4.9.2. Motivación al estudio de computadores paralelos
4.9.3. Espacio de diseño. Clasificación y estructura general
4.9.4. Prestaciones en computadores paralelos
4.9.5. Clasificación de los sistemas de comunicación en computadores paralelos
4.9.6. Estructura general del sistema de comunicación en computadores paralelos
4.9.7. La interfaz de red en computadores paralelos
4.9.8. La red de interconexión en computadores paralelos
4.9.9. Prestaciones del sistema de comunicación en computadores paralelos

4.10. Redes de interconexión y multiprocesadores

4.10.1. Topología y tipos de redes de interconexión
4.10.2. Conmutación en redes de interconexión
4.10.3. Control de flujo en redes de interconexión
4.10.4. Encaminamiento en redes de interconexión
4.10.5. Coherencia en el sistema de memoria en multiprocesadores
4.10.6. Consistencia de memoria en multiprocesadores
4.10.7. Sincronización en multiprocesadores

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