Arquitetura de computadores

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1 Arquitetura de computadores Docentes Teóricas: Helder Daniel Práticas: Amine Berquia Horas de contacto: 30 T 30 P Horas de trabalho: 168 ECTS: 6

2 Conteúdo História: do IAS (1946) at e o CRAY T3E (1996) etc, desempenho, benchmarks (Linpack e Spec), a lista TOP500 do Dongarra Arquitecturas simples: unidades, barramentos, registos, periféricos, a descodificação de instruções, tipos de controlo hardware, e a programação aos níveis micro e nano Gesãoo de memória: virtual, caching, interleaving, a hierarquia de memória Gestão de periféricos: controladores DMA e interrupções, comunicação série e paralela Periféricos e memória: RAM estática e dinâmica, fitas, discos, um terminal, teclado e monitor Arquitecturas avançaadas: RISC, pipelining, vector, superescalar, R10000 da MIPS, HP/Compaq ALPHA, PVP, SMP, MPP, NUMA Introdução aos processadores da Intel (8085 e família x86) e da AMD etc. Programaçãoo de um processador da MIPS, instruções e linguagem assemblador Programação de dispositivos simples de entrada e saída e device driver 08 February 2014 Sistemas Digitais 2

3 Objetivos de Aprendizagem Desenvolvimentos tecnológicos na evolução dos computadores Funcionamento dos microprocessadores e alguns dispositivos de entrada e saída Introdução na programação ao nível do assembly (MIPS RISC) e a interface com C 08 February 2014 Sistemas Digitais 3

4 Bibliografia Principal Computer architecture and organization, John P. Hayes, McGraw-Hill Int Eds, 1988, isbn Outros: The 8086/8088 Family: Design, Programming, and Interfacing, John Uffenbeck, Prentice-Hall Int Eds, 1987, isbn Computer architecture, a quantitative approach, J.L. Hennessy and D.A. Patterson, Morgan Kaufmann Publ Inc, 1990, isbn The Intel microprocessors : Architecture programming and interfacing, 3rd Ed, B.B. Brey, Prentice-Hall/Macmillan, 1994, isbn Assembly language programming, B.B. Brey, Prentice-Hall/Macmillan, 1994, isbn Microprocessors. Theory and applications, M. Rafiquzzaman, Prentice-Hall Int Eds, 1992 The microprocessor. Hardware and software principles and applications, J.L. Antonakos, Macmillan Publ Comp, 1993, 2nd Ed Conhecendo a família Hardware and Software, B. Segal et al., Livros Erica Editora Ltda, S ao Paulo, 1992 Computer organization and architecture. Principles of structure and function, W. Stallings, Macmillan Publ Comp, New York, 1993, 3rd Ed Sistemas digitais, António J.G. Padilla, McGraw-Hill Portugal, 1993, isbn Todos os livros de INTEL, como i486 Microprocessor, Programmer s reference manual ; tambem o Hardware reference manual etc 08 February 2014 Sistemas Digitais 4

5 Apoio online Na Tutoria eletrónica: incluí: Ficha da unidade curricular Guias para as aulas práticas Registo de grupos e entrega de trabalhos práticos online Enunciados de exames Fórum geral (anúncios, eventos, dúvidas sobre a matéria, etc.) Sumários 08 February 2014 Sistemas Digitais 5

6 Funcionamento das aulas teóricas Assistir às aulas teóricas seguindo a matéria A matéria requer acompanhamento ao longo do semestre. Estudar apenas na véspera do exame tem dado maus resultados Qualquer dúvida sobre a matéria pode ser enviada para o Fórum da Tutoria Eletrónica. 08 February 2014 Sistemas Digitais 6

7 Funcionamento das aulas práticas Os guias para as aulas práticas são colocados na tutoria eletrónica na semana anterior a serem necessários Alguns guias poderão ser abordados em mais que uma aula prática Os exercícios devem ser resolvidos em casa ou na biblioteca antes das aulas práticas A melhor forma de compreender a matéria consiste em tentar resolver os exercícios seguindo a matéria e exemplos dados nas aulas teóricas, sozinho ou em grupos de 2 ou 3 alunos para comparar os resultados. Nas aulas práticas serão tiradas dúvidas sobre as dificuldades e problemas encontrados na resolução dos exercícios mas não serão resolvidos todos os exercícios dos guias 08 February 2014 Sistemas Digitais 7

8 Avaliação I A avaliação, em qualquer época: Normal Recurso especial para finalistas melhoria de classificação estudantes com estatuto é composta por exame e trabalho prático: classificação final = 70% Exame + 30 % Trabalho prático (Aprovação se classificação final >= 9,5 valores) Os exames consistem de prova escrita, que incluí questões teóricas e questões práticas semelhantes aos exercícios das aulas teóricopráticas. 08 February 2014 Sistemas Digitais 8

9 Avaliação II Nas épocas: especial para finalistas melhoria de classificação estudantes com estatuto será considerada a classificação do trabalho prático já efetuado ou Na falta desse será realizado um trabalho prático para este efeito. Todos os alunos regularmente inscritos são admitidos ao exame de época normal e recurso. Em outras épocas é necessário inscrição nos serviços académicos 08 February 2014 Sistemas Digitais 9

10 Trabalhos práticos Serão realizados em grupos de 3 alunos A inscrição nos grupos será efetuada através de um sistema desenvolvido para o efeito e acessível através da tutoria eletrónica A entrega dos trabalhos práticos será efetuada também através do mesmo sistema Se existirem alguma dúvidas na avaliação de alguns dos trabalhos práticos será agendada uma discussão com os todos os membros do grupo ou grupos presencial em data a agendar posteriormente 08 February 2014 Sistemas Digitais 10