104621 – ARQUITETURA DE COMPUTADORES

Objetivo:

Fornecer aos alunos a compreensão do modelo tradicional do computador (a arquitetura de Von Neumann) e de um modelo mais atual e menos convencional (a máquina multi-níveis) para que a visão de conjunto dessa ferramenta seja a mais abrangente possível, desde os componentes eletrônicos até os programas essenciais para o seu funcionamento.

Tópicos:

  1. Funções Lógicas,
  2. Portas Lógicas e Circuitos Combinacionais.UCP-Logo-2
  3. Introdução à Álgebra Booleana.
  4. Revisão de conceitos básicos de organização de máquinas CISC e introdução de organização de máquinas RISC.
  5. Organização de processadores: bloco operacional e bloco de controle.
  6. Organização de pipelines. Máquinas super escalares.
  7. Organização de Memória: memória cache e memória virtual.
  8. Introdução a máquinas paralelas.

Bibliografia Básica:

  • TANENBAUM, A. S., Organização Estruturada de Computadores, Rio de Janeiro, Ed. LTC;
  • MONTEIRO, M., Introdução à Organização de Computadores, Ed. LTC (TEXTO);
  • IDOETA, I. V., CAPUANO, F. G., Elementos da Eletrônica Digital, Editora Érica.

Bibliografia Complementar:

  • WEBER, R. F., Arquitetura de Computadores Pessoais, Porto Alegre, Ed. Sagra- Luzzatto, 2000;
  • WEBER, R. F., Fundamentos de Arquitetura de Computadores, Porto Alegre, Ed. Sagra-Luzzatto, 2000;
  • PATTERSON, D. A., HENNESSY , J. L, Organização e Projeto de Computadores (3a Ed.) – Ed. Campus;
  • HENNESSY, J. L., PATTERSON, D. A., Arquitetura de Computadores – Uma abordagem quantitativa, Ed. Campus, 2008;
  • OLIVEIRA, R. S., CARISSIMI, A. S., TOSCANI, S. S. Sistemas Operacionais, Ed. Sagra-Luzzato.

Conteúdo Programático

  1. SISTEMAS DE NUMERAÇÃO
    1. Introdução
    2. Conversão de Bases entre os sistemas:
      1. Decimal
      2. Binário
      3. Octal
      4. Hexadecimal
    3. Operações Aritméticas no Sistema Binário
      1. Adição, Subtração e Multiplicação
      2. Notação dos Números Binários Positivos e Negativos
      3. Utilização do Complemento de 2 em Operações Aritméticas
  2. INTRODUÇÃO A CIRCUITOS LÓGICOS.
    1. Funções Lógicas.
    2. Portas Lógicas.
    3. Circuitos Combinacionais.
    4. Introdução à Álgebra Booleana.
  3. MODELO DO COMPUTADOR
    1. Introdução.
      1. V ariáveis Digitais x analógicas.
      2. Tarefa, Programa, Instrução, Processo.
      3. Linguagens e Máquinas Virtuais.
      4. Tradução x Interpretação.
      5. Hardware x Software.
    2. Arquitetura de V on Neumann.
      1. A CPU – Unidade Lógica e Aritmética e Unidade de Controle.
      2. A Memória – Dados e Endereços, Memórias Secundárias, Hierarquia de Memória.
      3. Unidades de E/S e Códigos.
  4. O NÍVEL CONVENCIONAL DE MÁQUINA
    1. Exemplos de Arquitetura de Alguns Processadores.
    2. Instruções.
      1. Formatos.
      2. Tipos.
      3. Formas de Endereçamento e seus Usos.
  5. O NÍVEL DE LINGUAGEM DE MÁQUINA
    1. Montadores, Ligadores e Carregadores.
    2. Exemplos e Implementação de Programas em Linguagem Assembly.
  6. O NÍVEL DE SISTEMA OPERACIONAL
    1. Noções de Memória Virtual, E/S Virtual e Processamento Paralelo
  7. ARQUITETURA RISC E CISC
    1. Diferenças e aplicações
  8. PIPELINING
    1. Conceitos básicos e intermediários.
    2. Implementação e funcionamento.

Material de Aula:

  • Apresentação do Curso – PDF
  • Introdução – PDF
  • Sistema de Numeração – Parte 1 –  PDF
  • Sistema de Numeração – Parte 2 – PDF
  • Circuitos Lógicos – PDF
  • Modelo do Computador – PDF
  • O Nível Convencional de Máquina – PDF
  • O Nível de Linguagem de Máquina – Montadores – Ligadores e Carregadores – PDF
  • O Nível de Sistema Operacional – Memória e E/S Virtual e Processamento Paralelo – PDF
  • Arquitetura Risc e Cisc – PDF
  • Pipelining – PDF