Programa da disciplina

Ementa

Representação de dados: sistemas de numeração. Aritmética de máquina. Álgebra Booleana. Circuitos combinacionais. Circuitos seqüenciais. Arquitetura básica de um processador: Memória, E/S, Interrupções, Barramento e UCP.

Objetivos

1. Analisar circuitos digitais nos níveis de abstração lógico e de transferência entre registradores.
2. Diferenciar claramente circuitos digitais combinacionais de circuitos digitais seqüenciais quanto ao comportamento.
3. Compreender o modelo de programa armazenado de von Neumann e sua relação com as arquitetura e organização de computadores de uso geral.
4. Conhecer os diferentes tipos de sistemas de entrada e saída e de memória.
5. Verificar como os sistemas de entrada e saída e de memória afetam os sistemas de computação.

Programa da disciplina

UNIDADE 1: Funcionamento do Processador

1.1 Representação de dados em diferentes bases
1.2 Modelagem lógica de problemas - funções primitivas e tabelas-verdade
1.3 Circuitos combinacionais e seqüenciais
1.4 A interface externa de um processador
1.5 Organização interna - blocos de dados e de controle
1.6 Registradores de trabalho e de controle
1.7 Formatos de instruções e modos de endereçamento
1.8 Relação entre linguagem de montagem, linguagem assembly, e linguagem de alto nível

UNIDADE 2: Sistemas de Entrada e Saída

2.1. Conceito de abstração
2.1. Interface entre programa e dispositivo
2.1.1 E/S Programada
2.2. Bloqueado
2.2.1 Polling (inquisição)
2.2.2 Interjeição
2.2.3 Interrupção
2.2.4 DMA
2.3. Dispositivos periféricos e interfaces
2.3.1 Interfaces seriais
2.3.2 Interfaces paralelas
2.3.3 Interfaces de vídeo
2.4 Barramentos e chaveadores
2.5 Armazenamento secundário

UNIDADE 3: Gerência de Memória

3.1 Hierarquia de memórias
3.1.1 Memória Cache
3.1.1.1 Conceitos, características e organização
3.1.1.2 Mapeamento de endereços
3.1.1.3 Políticas de atualização
3.1.2 Memória Virtual
3.1.2.1 Conceitos, características e organização
3.1.2.2 Sistemas paginados, segmentados e segmento-paginados
3.1.2.3 Políticas de alocação, relocação e busca
3.1.3 TLBs
3.1.4 Estudo de casos

UNIDADE 4: Introdução as Arquiteturas para Processamento Paralelo

4.1 Introdução
4.1.1 Motivação para a exploração de paralelismo
4.1.2 Medidas básicas de desempenho
4.1.3 Complicadores, limitações, principais relações
4.2 Paralelismo com múltiplos processadores
4.2.1 Classificações
4.2.2 Paradigmas de Comunicação
4.2.3 Formas de interconexão

Bibliografia

Básica

WEBER, R. F. Fundamentos de arquitetura de computadores (Série Livros Didáticos; 8). Sagra Luzzatto, 2000.
PATTERSON, DAVID E HENESSY, JOHN L. Arquitetura de Computadores: Uma Abordagem Quantitativa, Editora Campus, Tradução da 3ª Edição, 2003.

Complementar

DE ROSE, C. A. F.; NAVAUX, Philippe Olivier Alexander. Arquiteturas Paralelas. 1. ed. Porto Alegre: Sagra Luzzatto, 2003.
HERZOG, JAMES H; Design and Organization of Computer Structures, Franklin, Beedle & Associates, 1996.
PC INTERN - The Encyclopedia of System Programming. Data Becker Edition.
ROSCH, WINN; L. The Hardware Bible, Sams Publishing, 1994.