Arquitetura de Computadores I (TM405)

Informações

Codigo: TM405

Pré-requisito:

Circuitos Digitais

Ementa

Introdução a organização de computadores. Aritmética computacional. Instruções e Linguagem de Máquina. O processador. Hierarquia de memória. Desempenho.

Objetivos

Ao final da disciplina o aluno deve:

(a) Entender o hardware de um sistema computacional.

(b) Entender o funcionamento dos vários módulos que compõem um sistema computacional.

(c) Desenvolver uma visão crítica sobre os requisitos de desempenho associados a um sistema computacional.

Conteúdo Programático

Sumario

1. Introdução à Organização de Computadores
2. Aritmética Computacional
3. Instruções e Linguagem de Máquina
4. O Processador
5. Desempenho
6. Hierarquia de Memória

Tópicos de Aula

01. Introdução à Organização de Computadores

• Evolução Histórica dos Computadores.

02. Aritmética Computacional

• Número com sinal e sem sinal
• Adição, subtração, multiplicação e divisão.
• Ponto flutuante

03. Instruções e Linguagem de Máquina

• Operandos e operações do hardware
• Representação da informação nos computadores
• Operações lógicas e instruções de tomada de decisão
• Suporte a procedimentos no hardware

04. O Processador

• Convenções lógicas de projetos
• Caminho de dados
• Projetos: monociclo e multiciclo
• Computadores com conjunto reduzido de instruções (RISC)

05. Desempenho

• Avaliação e Medidas de Desempenho
• Relação Custo-Benefício
• MIPS e MFLOPS
• Speedup e Lei de Amdahl
• Introdução ao pipeline
• Paralelismo em nível de instruções e processadores superescalares
• Processamento paralelo e Computadores multicore

06. Hierarquia de Memória

• Conceituação dos Tipos de Memória (Cache, Primária, Secundária e Virtual)
• Memória Cache
• Princípios básicos da cache
• Princípio da Localidade
• Formas de Acesso, Proteção e Compartilhamento
• Estratégias de Escrita
• Melhorando o desempenho da cache

Bibliografia Básica

1. PATTERSON, David A; HENNESSY, John L. Organização e projeto de computadores: a interface hardware/software. Rio de Janeiro: Campus, 2005.
2. TANENBAUM, Andrew S. Organização estruturada de computadores. São Paulo: Pearson Education, 2010.
3. PATTERSON, David.; Hennessy, Jhon L. Arquitetura de Computadores – Uma Abordagem Quantitativa. Campus, 2003.

Bibliografia Complementar

1. WEBER, Raul Fernando. Fundamentos de Arquitetura de Computadores. 2. ed. Porto Alegre: Sagra Luzzato, 2001.
2. HAYES, J. P., Computer Architecture and Organization, McGraw-Hill, 1988.
3. MORRIS, M. M., Computer System Architecture, Prentice-Hall, 1982.
4. KUCK, D. J., The Structure of Computers and Computations, John Wiley. & Sons, Inc., New York, NY, USA. 1978.
5. TANENBAUM, Structured Computer Organization, Prentice Hall, 1999.

Postado em 18/11/2013 - 07:51 - Atualizado em 15/08/2023 - 14:46