[prefacio] Curso de ordenadores : conceptos básicos de arquitectura y sistemas operativos / Gregorio Fernández

[prefacio] Curso de ordenadores : conceptos básicos de arquitectura y sistemas operativos / Gregorio Fernández

Curso de ordenadores : conceptos básicos de arquitectura y sistemas operativos -localizado en biblioteca.etsit en la signatura C5220 FER CUR-, está concebido y escrito para 1. Servir como apoyo didáctico en un primer curso sobre los fundamentos de la arquitectura de ordenadores; 2. Servir también como iniciación concreta [1] 3. Servir al lector que de manera autónoma desee adquirir conocimientos básicos sobre la estructura y el funcionamiento de los ordenadores.

Lectores

Independentemente de la clasificación implícita en el párrafo anterior -alumno de un curso, o ‘autónomo-, Curso de ordenadores : conceptos básicos de arquitectura y sistemas operativos -localizado en biblioteca.etsit en la signatura C5220 FER CUR- se ha elaborado teniendo en cuenta tres perfiles de lector [2]: 1. Estudiantes de ingeniería, con conocimientos previos de programación en un lenguaje de alto nivel y de circuitos lógicos; 2. Profesionales en proceso de reconversión a las tecnologías de información y comunicación; 3. Profesionales o estudiantes de otras materias en las que el ordenador se utiliza como una herramienta cuya organización, estructura y funcionamiento internos es conveniente conocer para obtener de ella el máximo provecho.

Como único requisito previo, se supone que el lector tiene unos conocimientos mínimos de programación. Para la mayor parte del curso no es necesario que sepa diseñar programas informáticos en ningún lenguaje de programación determinado, pero sí que sea capaz de entender algoritmos sencillos escritos en un lenguaje de alto nivel, preferiblemente en lenguaje de programación C, que se utiliza para presentar algunos algoritmos, y también en algunos de los ejercicios propuestos. Sólo para las dos últimas lecciones, dedicadas a la máquina virtual Java, es preciso tener cierta familiaridad con el lenguaje de programación Java.

Algunas de las lecciones requieren también ciertas nociones de codificación binaria y aritmética binaria, así como de circuitos lógicos combinacionales y secuenciales. Se incluyen sendos apéndices con todo lo que hace falta saber sobre ambas cosas para la comprensión de Curso de ordenadores : conceptos básicos de arquitectura y sistemas operativos -localizado en biblioteca.etsit en la signatura C5220 FER CUR-.

Temática

El objeto de estudio aquí es el ordenador, no la informática. Es decir, el instrumento, no la ciencia -computer science- construida a su alrededor [3].

Ahora bien, los ordenadores pueden estudiarse en diferentes niveles de abstracción -eso se explica en la lección 0-. Otras palabras del título, arquitectura de ordenadores y sistemas operativos, determinan los niveles en los que se centra Curso de ordenadores : conceptos básicos de arquitectura y sistemas operativos -localizado en biblioteca.etsit en la signatura C5220 FER CUR-: los que tienen que ver con el funcionamiento interno del hardware y del software, sin descender más que lo imprescindible a los circuitos integrados.

Enfoque

También se ha querido dejar constancia en el título de Curso de ordenadores : conceptos básicos de arquitectura y sistemas operativos -localizado en biblioteca.etsit en la signatura C5220 FER CUR- del enfoque adoptado. Veámoslo.

Se trata de un curso -y no tiene capítulos sino lecciones-. Sea el lector un alumno regular o no, está escrito para que pueda seguirse ‘sin ir a clase[4]. Como consecuencia, se encontrarán más reiteraciones de las habituales. Pretendemos asegurar la comprensión de cada concepto, asumiendo el riesgo de excedernos en el número de palabras. No obstante, hemos buscado un término medio, pues las lecciones están muy interrelacionadas y la reiteración tiene un límite. El lector encontrará con frecuencia referencias a apartados de otras lecciones distintas a la que está estudiando -fácilmente localizables por la forma de encabezar las páginas-.

Y Curso de ordenadores : conceptos básicos de arquitectura y sistemas operativos -localizado en biblioteca.etsit en la signatura C5220 FER CUR- es un curso sobre conceptos básicos. Además de complejos, los ordenadores son dependientes de unas tecnologías que cambian muy rápidamente. Un curso basado en los productos que hoy se encuentran en el mercado tendría una utilidad efímera, y los conocimientos transmitidos quedarían rápidamente obsoletos. Afortunadamente, después de más de sesenta años de sucesivas innovaciones, pueden ya identificarse ciertos conceptos relativamente invariantes e independientes de la tecnología, y en ellos se centra Curso de ordenadores : conceptos básicos de arquitectura y sistemas operativos -localizado en biblioteca.etsit en la signatura C5220 FER CUR-. Para concentrarse mejor en esos conceptos básicos, la exposición se hace sobre ordenadores ficticios -Símplez, Algorítmez y Regístrez-. Pero el aislamiento -o abstracción- total de la tecnología es imposible. Ya sea para ilustrar conceptos o para motivar al lector que conoce los ordenadores como usuario, a lo largo de Curso de ordenadores : conceptos básicos de arquitectura y sistemas operativos -localizado en biblioteca.etsit en la signatura C5220 FER CUR- se dan algunos datos concretos que ha sido preciso ir actualizando en las sucesivas ediciones, y que seguramente empezarán a quedar obstoletos al poco de publicarse esta última.

Estructura

El curso está diseñado sobre la base de una visión sistémica de los ordenadores. En cada nivel de abstracción se presentan diferentes tipos de descripciones o modelos. En la lección 0 se explica esta concepción sistémica, y a su término podremos situar en ese contexto su estructura y contenido. Adelantemos aquí que, aparte de esa lección 0 y de tres apéndices, consta de tres partes con ocho lecciones cada una.

Todas las lecciones empiezan con un apartado de propósito. En él se fijan los objetivos de la lección y, cuando es la primera de una parte, del conjunto de lecciones. Se incluyen también ahí las reflexiones o consideraciones previas que sean necesarias como introducción. En los apartados de resumen se recuerda lo tratado y en su caso se añaden conclusiones finales. Nos ha parecido conveniente ir complementando la exposición con algunos asuntos no estrictamente técnicos que aparecen al final de las lecciones: Con los apartados de observaciones terminológicas pretendemos compensar el abuso de barbarismos tan extendido en la informática; para algunos términos hemos adoptado traducciones poco usuales, que se explican o se justifican en esos apartados. En las notas históricas presentamos algunos hechos que creemos conveniente conocer para la buena comprensión de los ordenadores.

Para su uso como libro de texto, los conceptos incluidos en cada lección pueden tratarse en dos clases de unos cincuenta minutos, suponiendo que se trata de clases de síntesis. Estimamos que desarrollar el contenido de todas las lecciones requeriría una aisgnatura de unos quince créditos -150créditos horas-. Para una de seis -módulo bastante extendido en los planes de estudio actuales- es preciso seleccionar. Al final de la lección 0 se dan orientaciones al respecto.

Materiales de apoyo

En las páginas web de la asignatura Fundamentos de ordenadores de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación [etsit] de la Universidad Politécnica de Madrid [upm], así como en la la asignatura de Arquitectura de ordenadores, pueden encontrarse transparencias, problemas, exámenes y dos simuladores, uno de Símplez y el otro de Algortímez. En otros centros universitarios se han desarrollado también simuladores de estas máquinas y algunos son públicamente accesibles.

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Gregorio Fernández

Más información en [prólogo / Fernando Sáez Vacas] Curso de ordenadores : conceptos básicos de arquitectura  y sistemas operativos; en [notas al prefacio] Curso de ordenadores : conceptos básicos de arquitectura y sistemas operativos y en Gregorio Fernández Fernández : una bibliografía en biblioteca.etsit.

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