Grupo de disciplinas: Sistemas da Computação Anual Obrigatória X Semestral X Opcional Regime Diurno Nocturn Horas/semana T Teórica 1 o Ano 2 2 T/P Teórico/Prática 1 Semestre 1 1 P Prática 3 OT Orientação Tutória... Enquadramento da disciplina ECTU A disciplina de faz parte do 2º ano 1ºsemestre da Licenciatura em. É uma disciplina de Informática de Base que visa dar conhecimentos na área científica de Ciências da Computação, e em particular sobre arquitectura e funcionamento dos computadores e dos microprocessadores. Requer conhecimentos prévios de tecnologia informática e de representação de informação em sistemas digitais binários. Objectivos da disciplina Dotar os alunos de conhecimentos fundamentais sobre a arquitectura e o funcionamento dos computadores, e principalmente sobre micro processadores. Familiarizar os alunos com a programação em Linguagem Assembly, do ponto de vista algorítmico e tecnológico. Em particular, o aluno deverá ser capaz de: Conhecer e compreender a arquitectura e funcionamento dos computadores Conhecer e compreender a arquitectura e funcionamento dos microprocessadores Distinguir, caracterizar e classificar computadores e micro processadores segundo características arquitecturais relevantes Conhecer e compreender o suporte arquitectural do micro processador ao software, e em particular ao Sistema Operativo ISEP NOG MOD001V01 Página 1/8
Conceber algoritmos e programas em linguagem Assembly Conhecer e compreender as especificidades, potencialidades e limitações da linguagem Assembly por comparação com outras linguagens de programação de mais alto nível Objectivos Específicos (Competências): Intermédios O aluno deverá ser capaz de: Compreender as várias dimensões da arquitectura de computadores Compreender as características arquitecturais de microprocessadores Compreender as tendências de evolução tecnológica e arquitectural de microprocessadores Compreender várias técnicas de programação em linguagem Assembly Compreeder instruções e os algoritmos (codificados em) linguagem Assembly Finais O aluno deverá ser capaz de: Caracterizar computadores e microprocessadores segundo características arquitecturais relevantes Comparar diferentes microprocessadores segundo características arquitecturais e tecnológicas relevantes Integrar os conhecimentos, desenvolver soluções e emitir juízos de valor na selecção e escolha de sistemas computacionais em função dos seus objectivos e aplicações Desenvolver algoritmos codificados em linguagem Assembly ISEP NOG MOD001V01 Página 2/8
Estratégias metodológicas (métodos e técnicas pedagógicas ) e actividades de treino Nas aulas teóricas serão utilizados o método expositivo e interrogativo e sempre que adequado serão também utilizadas diversas técnicas do método activo (tempestade de ideias, estudo de casos). Nas aulas práticas laboratoriais serão utilizados preferencialmente técnicas do método activo como trabalho de grupo, estudo e resolução de problemas. Nas aulas teórico práticas são utilizadas técnicas mistas das aulas teóricas e práticas laboratoriais, em que o objectivo é establecer sempre que possível pontos de contacto entre a teoria e a prática. Programa da disciplina Teórica Computador Conceito; História; Tipos: palms, portáteis, desktop, servidores; Constituição: processador, barramentos, memória, dispositivos E/S; Processador: História: von Neuman Vs. Harvard, pré Intel x86, Intel x86, outros; Constituição: UC, ALU, registos, stack, flags, nº de bits, etc.; Classificação: de Acumulador Vs. de Registos Vs. de Stack, CISC Vs. RISC Vs. Hybrid, etc.; Ligação à memória; Conjunto de instruções; Processadores CISC: Conceito; Arquitectura: registos, barramentos, instruction set; Processadores RISC: Conceito; Arquitectura: registos, barramentos, conjunto de instruções; A convergêcia CISC RISC; Arquitecturas avançadas: Pipelining; Vectorização (opcional); Superescalaridade; ISEP NOG MOD001V01 Página 3/8
Processadores "multiple issue" (opcional); VLIW (opcional); Out of order execution; Execução especulativa; Branch prediction; Register Renaming; Multiprocessadores (opcional); Mecanismos de escalonamento e previsão (opcional); Suporte arquitectural para sistemas operativos: Gestão de memória; Níveis de protecção; Memória virtual; Estudo e análise de processadores actuais. Teórico Prática Representação de informação a baixo nível; Notação RPN; Processador PTSC Ignite: Arquitectura; Programação em Linguagem Assembly; Processador DLX: Arquitectura; Programação em Linguagem Assembly; Suporte arquitectural para sistemas operativos. Prática Processador PTSC Ignite: Arquitectura; Programação em Linguagem Assembly; Simulação de execução de algoritmos; Processador DLX: Arquitectura; Simulação de execução de algoritmos; Programação em Linguagem Assembly; Análise e alteração de código gerado por compilador (e.g. Java, C/C++). Bibliografia Bibliografia Principal Apontamentos fornecidos pelos docentes da disciplina Manuais do Processador PSC1000A ISEP NOG MOD001V01 Página 4/8
Bibliografia Secundária Computer Organization and Design, David Patterson and John Hennessy s, Elsevier Computer Organization; V. Carl Hamacher and Zvonko G. Vranesic and Safwat G. Zaky; McGraw Hill Advanced Computer Architecture: Paralelism, Scalability, Programmability; Kay Hawang; McGraw Hill High Performance Microprocessors; http://www.cs.swan.ac.uk/~csneal/hpm/ Técnicas, instrumentos e critérios de Avaliação Avaliação durante o período lectivo: A avaliação durante o período lectivo (frequência) é obrigatória para todos os alunos que não tenham dispensa. A nota de frequência só é válida para o semestre lectivo em que foi obtida. Nota de frequência (NF)=0,2*MT1+0,4*MT2+0,4*MT3 MT1, MT2, MT3 (mini testes) Os mini testes são individuais. Só é permitida consulta de documentação nos mini testes dos manuais oficiais dos micro processadores estudados nas aulas práticas laboratoriais. Nota mínima de frequência: 8 valores Avaliação na prova de exame: O exame é composto por duas partes: Parte teórica: comum a todos os alunos Parte prática, distinta dependendo do grupo de alunos: para alunos sem dispensa de frequência para alunos dispensados de frequência: mais complexa e extensa Os exames são individuais. Só é permitida consulta de documentação na parte prática de exame, e apenas dos manuais oficiais dos micro processadores estudados nas aulas práticaslaboratoriais. Nota do exame (NE)=0,5*PP+0,5*PT PP: parte prática do exame ISEP NOG MOD001V01 Página 5/8
PT: parte teórica do exame Notas mínimas: PP: 8 valores PT: 8 valores Classificação final da disciplina Nota final=0,5*ne+0,5*nf Nota final=ne (apenas para alunos com dispensa de frequência) No caso de alunos que tenham dispensa de frequência, a nota final da disciplina corresponde à nota de exame. Notas mínimas: NF: 8 valores NE: 8 valores Estas regras são válidas para as épocas Normal e Recurso. Na época Especial o aluno pode optar por uma das duas fórmulas de avaliação apresentadas. Isto é, considerando ou não a Nota de Frequência. No caso de não desejar considerar a Nota de Frequência, a parte prática de exame será mais complexa e extensa (como se de um aluno com dispensa de frequência se tratasse). ISEP NOG MOD001V01 Página 6/8
Melhoria de Nota (avaliação) Para melhoria de nota o aluno pode optar por uma das duas fórmulas de avaliação anteriormente apresentadas. Isto é, considerando ou não a Nota de Frequência. No caso de não desejar considerar a Nota de Frequência, a parte prática de exame será mais complexa e extensa (como se de um aluno com dispensa de frequência se tratasse). Nome Directo de Curso António Costa (ACC) Orientador do grupo de disciplinas: Responsável pela disciplina: Docentes que leccionam a disciplina: Adriano Lhamas (ABL) Nuno Silva (NPS) Nuno Silva (NPS) Paulo Baltarejo Sousa (PBS) Homero Couto (HSC) Nota biográfica do regente da disciplina O docente responsável pela disciplina é doutorado em Engenharia Electrotécnica e Computadores e exerce as funções de Equiparado a Professor Adjunto do Departamento de. ISEP NOG MOD001V01 Página 7/8
Elaborado por: (Responsável pela disciplina) Verificado por: (Orientador do Grupo de disciplina) Aprovado por: (Conselho Pedagógico) Aprovado por: (Conselho Científico) Rubrica Data Observações ISEP NOG MOD001V01 Página 8/8