Arquitetura de Computadores é a
ciência (arte?) de selecionar e interconectar componentes de
hardware para produzir computadores que atendam a requisitos
funcionais, de desempenho e custo. Nesta disciplina estudaremos a
estrutura de um computador programável moderno,
investigando as leis básicas da avaliação de desempenho, usando como exemplo o
projeto dos circuitos de dados e de controle de um processador
similar ao MIPS, com execução paralela de instruções
com segmentação e super-escalaridade, bem como o
projeto de sistemas eficientes de memória e de
armazenamento. O conteúdo desta disciplina pressupõe
familiaridade com: (i) análise e projeto de circuitos digitais
(ci210); (ii) programação em linguagem de máquina (ci064); e (iii) programação em C e estruturas de dados
(ci057).
Ementa: Componentes do fluxo de dados e sua organização. Unidade lógica e aritmética. Unidade de controle. Memória. Vias de acesso. Elementos de um conjunto de instruções. Arquitetura Von Newman. Arquitetura de entrada e saída. Otimização de arquitetura.
Objetivo: Fornecer ao aluno conhecimentos básicos sobre Arquitetura de Computadores e sobre as técnicas básicas de projeto de máquinas programáveis. Capacitá-lo a avaliar e comparar diferentes arquiteturas. Capacitá-lo a apontar e diagnosticar problemas relacionados ao desempenho de sistemas ou sub-sistemas, bem como a prescrever soluções para optimizar o uso e desempenho de sistemas computacionais.
Pré-requisito: CI210
Importante:
(i) Esta disciplina tem uma das maiores taxas
de reprovação do Bacharelado em Ciência da
Computação.
É
imprescindível que o livro texto seja lido e
compreendido.
(ii) É
sugerido aos alunos não marcarem qualquer forma de viagem
antes de saberem se estão aprovados ou de final.
Possíveis
ausências do professor:
Representante turma:
Nicolly Ferreira Pinto -
nicollyferreirap AT gmail[.]com
Monitores:
Jéfer Benedett
Dörr - Atendimento às 2as e 4as das 14:00hs
até as 16:00hs e no email do Forum: ci212-2012-01 AT googlegroups.com
com o rótulo da
mensagem [CI212-2012-01]
Guilherme Pollita e Gregory
Sholl e Santos
- Atendimento de 2a a
6a das 13:00hs as 15:00hs (no laboratório 3) e
no email do Forum: ci212-2012-01
AT googlegroups.com com
o rótulo da mensagem [CI212-2012-01]
Forum:
ci212-2012-01 AT googlegroups.com:
Responsável é o representante de turma
Ao enviarem mensagem para o
forum coloquem no título da mensagem o rótulo
[CI212-2012-01]
Atendimento
aos alunos: ao final da aula e na lista de forum
Nota = (P1*0.35)+(P2*0.45)+(T*0.2) Notas e Faltas
Não há segunda chamada, exceto nos casos previstos na Resolução 37-97.
Programa: aulas nas 3as e 5as às 13:30hs , no AnfiTeatro
B
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06mar 1.1-8,2 apresentação, revisão do conjunto de instruções do MIPS
08 2.1-10 conj de instr do MIPS: acesso a estruturas de dados
13 3.1-6 aritmética em ponto fixo e em ponto flutuante
15 5.1-4 circuito de dados, implementação ciclo longo
20 5.1-4 circuito de dados, implementação ciclo longo
22 5.5-12 circuito de dados, implementação multiciclos
27 5.5-12 circuito de dados, implementação multiciclos
29 4.1-6 avaliação de desempenho
03abr 4.1-6 exercícios
05 6.1-4 segmentação do circuito de dados
10 6.1-4 segmentação do circuito de dados
12 6.1-6 riscos, bloqueios, adiantamento
17 6.9-10 dependências de controle, exceções
19 4.1-6.10 exercícios
24 1-6 primeira prova (sala CT-07)
26 6.9-10 processadores superescalares, especulação
01mai ----- feriado
03 ----- descrição do trabalho prático (sala CT-07)
08 7.2-3 cálculo de endereços, memória cache
10 7.2-3 memória cache, organização e projeto
15 7.6-10 memória cache, desempenho da memória cache
17 7.6-10 memória cache, desempenho da memória cache
22 7.6-10 desempenho da memória cache
24 7.5-10 memória virtual
29 7.5-10 memória virtual, TLB
31 7.5-10 memória virtual, hierarquias de memória
05jun ----- entrega do trabalho prático
07 ----- feriado
12 1-7 segunda prova (sala CT-07)
14 ----- defesa do trabalho prático (Veja abaixo)
19 ----- defesa do trabalho prático (Veja Abaixo)
21 ----- entrega das notas
23 ----- final do semestre
03jul 1-7 prova final (Veja abaixo)
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Reinicio do calendário de aulas:
18set ----- instruções da defesa de trabalho prático
25 ----- defesa do trabalho prático
27 ----- defesa do trabalho prático
09out ----- entrega das notas
18out 1-7 prova final (sala CT-07) às 13:30hs
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Listas de Exercícios: ponto flutuante, assembly e
aritmética, CPUs, segmentação,
caches, mem virtual, TLB e TP, E/S.
Provas de períodos anteriores: 08-2, 07-2, 07-1, 06-2, 06-1, 05-2, 02-2, 02-1, 01-2, 01-1, 00-2, 00-1
Lista de exercícios:
Lista de exercícios 1 - Fazer os números 2, 3, 4, 5, e 6 (assuntos: conjunto de instruções e ciclo longo) - Divulgada em 28/03.Trabalhos práticos:
Projeto 1 - O trabalho deve ser enviado para o email ci212ufpr AT gmail.com no dia 05/junho até às 16:00 hs e a parte impressa dos itens 6 e 7 entregue na secretaria da Depto de Informática até às 17 horas da mesma data.
Bibliografia:Material auxiliar e documentação: