DC-UFRPE/Bacharelado em Ciência da Computação/Arquitetura e Organização de Computadores

Programa da Disciplina

Nome:	ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES
Código:	14064
Departamento:	Departamento de Computação (DC)
Área:	Computação
Carga-horária total:	60 horas
Créditos:	4
Pré-requisitos:	CIRCUITOS DIGITAIS (Cód. 14063)

Ementa

• Sistemas numéricos.
• Aritmética binária: ponto fixo e flutuante.
• Organização de computadores: memórias, unidades centrais de processamento, entrada e saída.
• Linguagens de montagem.
• Modos de endereçamento, conjunto de instruções.
• Mecanismos de interrupção e de exceção.
• Barramento, comunicações, interfaces e periféricos.
• Organização de memória.
• Memória auxiliar.
• Arquiteturas RISC e CISC.
• Pipeline.
• Paralelismo de baixa granularidade.
• Processadores superescalares e superpipeline.
• Multiprocessadores.
• Multicomputadores.
• Arquiteturas paralelas e não convencionais.
• Introdução à organização de computadores.
• Classificação.
• Sistemas de memória hierárquica.
• Subsistemas de entrada/saída
• .Processadores vetoriais.
• Processadores matriciais.
• Multiprocessadores.
• Outras arquiteturas.

Objetivos

• Entender o funcionamento básico de um processador, suas instruções e seu relacionamento com dispositivos periféricos e de armazenamento.

Conteúdo

TÓPICO 1: INTRODUÇÃO, ABSTRAÇÃO E TECNOLOGIA DO COMPUTADOR

1.1. Por debaixo de um programa

1.2. Desempenho de Computadores

1.3. De uniprocessadores para multiprocessadores

TÓPICO 2. INSTRUÇÕES DE LINGUAGEM DE MÁQUINA

2.1 Operações e operandos de um computador

2.2 Operações com números com e sem sinal

2.3 Representando instruções no computador

2.4 Instruções para tomada de decisões

2.5 Suporte a procedimentos e Switch/Case

2.6 Constantes e endereçamento de memória

2.7 Paralelismo e instruções

2.8 Tradução e inicialização de um programa

TÓPICO 3. O PROCESSADOR

3.1 Convenções de projeto

3.2 Construindo um datapath

3.3 Datapath Pipeline e controle

3.3.1 Hazards de Dados em instruções com a ULA

3.3.2. Hazards de Dados Load-Use

3.3.3. Hazards

3.4 Hazards do pipeline

3.5 Exceções e interrupções

3.6 Superescalares

TÓPICO 4 - HIERARQUIA DE MEMÓRIA

4.1 Os princípios de cachê

4.2 Medir e melhorar o desempenho de cache

4.3 Memória virtual

4.4 Máquinas virtuais

4.5 Paralelismo e hierarquias de memória

TÓPICO 5 - PROCESSADORES PARALELOS

5.1. Desafios do Paralelismo

5.2. Tipos de Sistemas de Processadores Paralelos

5.3. Mutiprocessadores Simétricos (SMP) ou Multiprocessadores de Memória Compartilhada

5.4. Acesso Não Uniforme a Memória (NUMA)

5.5. Clusters e Computadores em Escala de Warehouse

5.6. Multithreading

5.7 GPU

TÓPICO 6. ARMAZENAMENTO E OUTROS TÓPICO EM E/S

6. Armazenamento e Outros Tópico em E/S

6.1 Confiança, confiabilidade e disponibilidade

6.2 Armazenamento em disco

6.3 Conexão de processadores, memória e dispositivos E/S

6.4. Sistema Operacional

6.5 Medidas de desempenho

6.6 Projetando um sistema de E/S

Bibliografia Básica

• Patterson, D. A. e Hennessy, John L. Organização e Projeto de Computadores. 5ª Edição.
• Stallings, William. Arquitetura e Organização de Computadores. 8ª Edição.
• Tanenbaum, Andrew S. Organização Estruturada De Computadores. 5ª Edição.