CCT-UFCA/Ciência da Computação/Arquitetura e Organização de Computadores
Programa do Componente Curricular
[editar | editar código]| Código: | CC0020 | ||||||||
| Componente Curricular: | Arquitetura e Organização de Computadores | ||||||||
| Semestre de Oferta: | 2º Semestre | Tipo: | Disciplina | Caráter: | Obrigatória | ||||
| Unidade Acadêmica Responsável: | Centro de Ciências e Tecnologia - CCT | ||||||||
| Área: | Sistemas de Computação | ||||||||
| Créditos: | 4 | Carga horária: | 64 | Teórica: | 64 | Prática: | 0 | Extensão: | - |
| Pré-requisito: | CC0015 - Circuitos Digitais | ||||||||
| Co-requisito: | |||||||||
| Equivalência: | |||||||||
Objetivos
[editar | editar código]Compreender os mecanismos básicos de: comunicação entre os vários módulos que compõem um sistema computacional; armazenamento em memória; sequenciamento de instruções; tratamento de interrupções e operadores aritméticos. Compreender as principais estruturas de hardware de um sistema computacional. Conhecer o impacto de diferentes mecanismos e estruturas no desempenho de um sistema computacional em diferentes aplicações.
Ementa
[editar | editar código]Introdução, breve histórico da computação, organização lógica e funcional de uma UCP (modelo Von-Neumann). Formato típico de codificação de uma instrução. Unidade Aritmética e Lógica (UAL): arquitetura típica, percursos internos, registros, funções primitivas, funcionamento básico e em ponto flutuante. Unidade de Controle, Sistemas de Memória e Unidade de Entrada e Saída e barramento de um computador. Introdução ao paralelismo e multiprocessamento.
Conteúdo
[editar | editar código]- Introdução à Arquitetura e Organização de Computadores
- Conceitos básicos
- Diferença entre arquitetura e organização
- Modelo de Von Neumann
- Estrutura funcional: CPU, memória e E/S
- Ciclo de busca e execução de instruções
- Unidade Central de Processamento (UCP)
- Componentes principais: UC, UAL, registradores
- Formato de instruções e modos de endereçamento
- Unidade Aritmética e Lógica (UAL)
- Arquitetura básica e funções principais
- Operações com inteiros e ponto flutuante
- Unidade de Controle
- Controle cablado vs microprogramado
- Geração de sinais e controle do ciclo de instrução
- Pipeline
- Conceito e benefícios do pipeline
- Estágios típicos (IF, ID, EX, MEM, WB)
- Conflitos (hazards) e técnicas de resolução
- Memória
- Hierarquia: registradores, cache, RAM, secundária
- Organização e acesso à memória
- Cache: mapeamento, substituição e desempenho
- Sistemas de Entrada/Saída e Barramento
- Métodos de E/S: polling, interrupções, DMA
- Estrutura e tipos de barramentos
- Paralelismo e Multiprocessamento
- Conceitos básicos
- Arquiteturas multicore e comunicação entre processadores
Metodologia
[editar | editar código]Avaliação
[editar | editar código]Bibliografia Básica
[editar | editar código]- TANENBAUM, A. S. Organização estruturada de computadores. 6ª ed. São Paulo: Person Education do Brasil: Prentice Hall, 2013. ISBN 9788581435398 (broch.)
- STALLINGS, W. Arquitetura e organização de computadores: projeto para o desempenho. 10ª. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2017. xix, 864 p.
- WEBER, R. F. Fundamentos de arquitetura de computadores. 3ª ed. Porto Alegre: Bookman: Instituto de Informática da UFRGS, 2008. 306 p.
Bibliografia Complementar
[editar | editar código]- CARTER, S. N. Arquitetura de Computadores. Coleção Schaum Nicholas Carter. Editora Bookman, 2003.
- DAVID, A. P.; HENNESSY, J. L. Organização e Projeto de Computadores: A Interface Hardware/Software. 4ª edição. Editora Elsevier, 2014.
- ENGLANDER, I. A Arquitetura de Hardware Computacional - Software de Sistema e Comunicação em Rede: Uma Abordagem da Tecnologia da Informação. LTC Editora, 2011.
- WEBER, R. F. Fundamentos de Arquitetura de Computadores. Volume 8, 4ª edição. Série Livros Didáticos de Informática da UFRGS. Editora Bookman, 2012.
- WEBER, R. F. Arquitetura de Computadores Pessoais. Volume 6, 2a edição. Série Livros Didáticos de Informática da UFRGS. Editora Bookman.