Organização e Arquitetura de Computadores - CI212 (2014-2)

pipeline Arquitetura de Computadores é a ciência (há quem diga "arte") de selecionar e interconectar componentes de hardware para produzir computadores que atendam a requisitos funcionais, de desempenho e de 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 por 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 (ci210); e (iii) programação em C e estruturas de dados (ci056).

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 a organização, a arquitetura e microarquitetura (técnicas básicas de projeto). 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

estudos Importante: Esta disciplina têm uma das maiores taxas de reprovação do Bacharelado em Ciência da Computação.
         É imprescindível que o livro texto seja lido e compreendido.
         As transparências/slides podem auxiliar com as anotações tomadas em aula.

Avaliação: listas, duas provas e um trabalho,
nota = L*0.1 + P1*0,3 + P2*0,3 + T*0,3.
Não há segunda chamada, exceto nos casos previstos na Resolução 37-97.
A pior nota dentre P1 e P2 poderá ser substituída pela nota de uma prova sobre toda a matéria no dia 27nov.

Programa: turma A, aulas as 17:30 nas 3as,5as na sala CT-02 

data  livro     assunto  (rev 1.1-06ago2014)
-------------------------------------------------------------------------.
05ago 1.1-8     apresentação, conj de instruções do MIPS         1a lista 
07    1.1-8     conj de instruções do MIPS
12    2.1-10    conj de instr do MIPS: acesso a dados, funções
14    2.1-10    conj de instr do MIPS: exemplos
19    3.1-4     aritmética em ponto fixo: 4 operações
21    3.5       aritmética em ponto flutuante
26    4.1-4     circuito de dados, revisão ciclo longo  (ex. compilação) 

02set 4.5-6     segmentação do circuito de dados
04    4.7       segmentação, riscos de dados, adiantamento
09    4.8-9     segmentação, riscos de controle                  2a lista 
11    4.8-9     laboratório - segmentação
16    4.10-11   exceções, paralelismo no nível de instrução, proc. superescalares
18    5.1-2     cálculo de endereços, memória, memória cache
23    5.2-3     cache: organização, projeto
25    5.2-3     cache: projeto, desempenho (cont.)               3a lista
30    1-5       revisão, exercícios

02out 1-5.3     primeira prova
09    5.4-5     resolução da prova; memória virtual
14    5.4-5     memória virtual, TLB            
21    5.4-5     mais memória virtual                             4a lista
23    6.1-5     E/S, periféricos                especificação do trabalho
28    6.6-9     E/S, interfaces CPU-SO, desempenho
30    6.6-9     barramentos, vazão e latência     

04nov 7.1-2     introdução à programação paralela       
06    7.1-2     multiprocessadores com memória compartilhada
11    7.3       multiprocessadores com memória compartilhada (cont.)
13    1-7       segunda prova
18    ---       revisão da prova
20    ---       clínica sobre o trabalho (em laboratório)
25    ---       demonstração do trabalho entrega do trabalho
27    ---       demonstração do trabalho prova substitutiva

09dez 1-7       final
-------------------------------------------------------------------------

Especificação do Trabalho entrega em 25nov até as 17:30

Listas de Exercícios: ponto flutuante, assembly e aritmética, segmentação, caches, mem virtual, TLB e TP, E/S.
Provas de períodos anteriores: 13-2, 12-2, 11-2, 10-2, 08-2, 07-2, 07-1, 06-2, 06-1, 05-2, 02-2, 02-1, 01-2, 01-1, 00-2, 00-1

Bibliografia:

Ferramentas, material auxiliar e documentação:

Última revisão: 09ago2014
volta para: encargos |página