Nome da Atividade
ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES I
CÓDIGO
1110018
Carga Horária
68 horas
Tipo de Atividade
DISCIPLINA
Periodicidade
Semestral
Unidade responsável
CARGA HORÁRIA TEÓRICA
2
CARGA HORÁRIA PRÁTICA
2
FREQUÊNCIA APROVAÇÃO
75%
CARGA HORÁRIA OBRIGATÓRIA
4
CRÉDITOS
4
Ementa
A Interface Hardware/Software. Linguagem de máquina e linguagem mnemônicas. Conjunto de instruções e modos de endereçamento. Organização de processadores: bloco operativo e bloco de controle. Medidas de Desempenho. Organização de pipelines. Máquinas RISC e CISC.
Objetivos
Objetivo Geral:
Esta disciplina tem como objetivo explorar a interface existente entre a organização do computador e a arquitetura do conjunto de instruções. Assim, são estudados os impactos que a organização de um computador causa na sua arquitetura e vice-versa. Ao final da disciplina espera-se que o aluno tenha adquirido sólidos conhecimentos tanto de organização quanto de arquitetura de computadores,estando apto a cursar disciplinas avançadas da área.
Conteúdo Programático
1. Introdução à arquitetura e organização de computadores: projeto da organização e da arquitetura de um computador hipotético.
Registradores, unidades funcionais, rede de interconexão, unidade de controle, formato de instruções, conjunto de instruções,
modos de endereçamento.
2. Programação em linguagem simbólica: relação entre organização, arquitetura e programação. Subrotinas e pilhas. Exercícios
de programação em linguagem simbólica.
3. Máquinas RISC e CISC: principais características, exemplo de arquitetura RISC: o MIPS reduzido.
4. Organização do MIPS reduzido versão monociclo: componentes do bloco operativo e sua interconexão, esquema de temporização
(relógio) e projeto do bloco de controle.
5. Organização do MIPS reduzido versão multiciclo: componentes do bloco operativo e sua interconexão, esquema de temporização
(relógio) e projeto do bloco de controle. Comparação entre a versão multiciclo e a versão monociclo.
6. Organização do MIPS reduzido versão pipeline: introdução ao projeto com pipeline. Conflitos: tipos, exemplos e soluções. Bloco
operativo pipeline. Capacidade de forwarding e mecanismos de previsão de desvios. Comparação entre a versão pipeline, a
versão multiciclo e a versão monociclo.
7. Medidas de desempenho: definição de desempenho e principais métricas.
Registradores, unidades funcionais, rede de interconexão, unidade de controle, formato de instruções, conjunto de instruções,
modos de endereçamento.
2. Programação em linguagem simbólica: relação entre organização, arquitetura e programação. Subrotinas e pilhas. Exercícios
de programação em linguagem simbólica.
3. Máquinas RISC e CISC: principais características, exemplo de arquitetura RISC: o MIPS reduzido.
4. Organização do MIPS reduzido versão monociclo: componentes do bloco operativo e sua interconexão, esquema de temporização
(relógio) e projeto do bloco de controle.
5. Organização do MIPS reduzido versão multiciclo: componentes do bloco operativo e sua interconexão, esquema de temporização
(relógio) e projeto do bloco de controle. Comparação entre a versão multiciclo e a versão monociclo.
6. Organização do MIPS reduzido versão pipeline: introdução ao projeto com pipeline. Conflitos: tipos, exemplos e soluções. Bloco
operativo pipeline. Capacidade de forwarding e mecanismos de previsão de desvios. Comparação entre a versão pipeline, a
versão multiciclo e a versão monociclo.
7. Medidas de desempenho: definição de desempenho e principais métricas.
Bibliografia
Bibliografia Básica:
- PATTERSON, David A., HENESSY, John L. Organização e Projeto de Computadores: a interface hardware/software. 2a.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2000.
- WEBER, Raul Fernando. Fundamentos de Arquiteturas de Computadores. Porto Alegre: SAGRA-LUZZATTO, 2001. 2a Ed.
- STALLINGS, William. Arquitetura e Organização de Computadores. 5a.ed. São Paulo: Prentice-Hall, 2002.
Bibliografia Complementar:
- MURDOCCA, Miles J., HEURING, Vicent P. Introdução à Arquitetura de Computadores. Rio de Janeiro: Campus, 2001.
- CARPINELLI, John D. Computer Systems Organization & Architecture. Boston: Addison Wesley, 2001.
- WILKINSON, Barry. Computer Architecture: Design and Performance. Hemel Hempstead, Hertfordshire: Prentice-Hall, 1996. 2nd edition. 463p.
- ORTEGA, Julio, ANQUITA, Mancia, PRIETO, Alberto. Arquitectura de Computadores. Madrid: Thomson, 2005.
- HEURING, Vincent P., JORDAN, Harry F., MURDOCCA, Miles J. Computer Systems Design and Architecture. 2 Ed. Upper Saddle River: Pearson, 2004.