MAC 412 - Organização de Computadores - 2000 |
Disciplina oferecida pela Unidade: Instituto de Matemática e Estatística
Departamento: Departamento de Ciência da Computação
Professor responsável: Siang Wun Song
Telefones: 3818-6101, 3818-6102
Sala do Professor: Sala 293 (2.o andar) ou Sala da Diretoria (sala 40 térreo) - Bloco A do IME
Monitores da disciplina: (não há)
Disciplina oferecida: ao Bacharelado de Ciência da Computação - IME
Pré-requisitos: MAC 329 Álgebra Booleana e Aplicações
Local das aulas: Sala 3 - Bloco B - Térreo - IME
Horário das aulas: 3.a feiras: 8 - 10 h e 6.a feiras: 10 - 12 h
Programa: Tecnologias de implementação de circuitos. Organização de um computador; conceito de programa armazenado; endereçamento; formato de instruções e conjunto de instruções; microprogramação; memória e gerenciamento de cache; interrupção e dispositivos de entrada/saída. Arquiteturas de computadores de alto desempenho (RISC, pipeline); organização de computadores paralelos.
Tipo de aulas: Aulas teóricas e práticas
Critérios de avaliação:Provas, exercícios e projetos e/ou seminários de grupos
Bibliografia:
Regime de oferecimento: Cada semestre (2.o semestre de cada ano)
Duração: do início de agosto ao início de dezembro
Carga horária semanal e número de créditos: 4 horas - 4 créditos
Data da primeira prova: Dia 27/10/00 (sexta feira). Matéria: até notação PMS, inclusive.
Data da segunda prova: Dia 8/12/00 (sexta feira).
Matéria: após a matéria da primeira prova:
desde Notação PMS até Microprogramação, inclusive.
Data da terceira prova (prova substitutiva opcional):
Dia 15/12/00 (sexta feira).
Matéria: toda a matéria.
Listas de exercícios: média E
Nota de aproveitamento final A:
A = 0.1 E + 0.9 P
Na pasta no. 113 da XEROX do CAMAT estão: xerox das transparências sobre Tecnologia VLSI, transistor MOS, porta NOT, porta NAND e porta NOR. Também estão na pasta enunciados dos dois primeiros exercícios.
. Há duas apostilas disponíveis (baseadas em livros do Blakeslee e Tanenbaum):
1. Notas de aula sobre Lógica Combinatória e Sequencial (em postscript, com algumas figuras faltando) (total de 23 páginas): também disponíveis na Xerox - Bloco B do IME - pasta do Siang (pasta número 61).
2. Notas de aula sobre Organização de Computadores (em postscript, com algumas figuras faltando) (total de 65 páginas): também disponíveis na Xerox - Bloco B do IME - basta mencionar pasta do Prof. Siang, ou pasta número 113.
. Para informações sobre prazos de matrículas, trancamento, dias sem aula, etc. veja o
Aula 1 (17/08/2000): Dada pela Profa. Dilma.
Aula 2 (24/08/2000): Dada pelo Prof. Kunio.
Aula 3 (01/09/2000): Um breve histórico da evolução dos computadores. Uma tabela mostrando a busca por produtividade (desde o ábaco até o uso da Internet).
Aula 4 (05/09/2000): Não houve. Semana da Pátria.
Aula 5 (12/09/2000): Introdução da lista TOP 500 - os 500 computadores mais velozes do mundo. Comentar as características da lista TOP500 http://www.netlib.org/benchmark/top500.html. (Para os curiosos: ver IBM Plans Supercomputer That Works at Speed of Life - Dec/06/1999 .)
Aula 6 (15/09/2000): Introdução a tecnologia MOS (circuitos integrados). Funcionamento do transistor MOS. Notação para representar um transistor MOS.
Aula 7 (19/09/2000): Porta lógica NOT em MOS. Tabela mostrando o número de transistores de alguns processadores. Tabelas mostrando a evolução da capacidade de memória, do processador e a velocidade de processamento.
Aula 8 (22/09/2000): Portas lógicas NAND, NOR em MOS. Processo de fabricação.
Aula 9 (26/09/2000): Relógio de duas fases. Uso de transistores de passagem para controlar o fluxo de dados. Circuitos sequenciais. Exemplo: circuito controlador de semáforos.
Aula 10 (29/09/2000): Síntese de circuitos sequenciais por autômato de estados finitos. Uso de PLA para implementar circuitos sequenciais. Tudo exemplificado com o exemplo dos semáforos.
Aula 11 (03/10/2000): (A partir daqui estarei seguindo as Notas de aula Organização de Computadores, baseado principalmente no livro de Tanenbaum.) Organização de um computador: processador, memória, periféricos, barramento. Ciclo "busca-decodifica-executa".
Aula 12 (06/10/2000): Passar Lista de Exercícios I e Lista de Exercícios II . Memória e códigos de deteção e correção de erros: paridade e código de Hamming. Aplicação em transmissão de dados.
Aula 13 (17/10/2000): Memória secundária. Dispositivo E/S. Hierarquia de memória (registrador, cache, memória RAM, disco).
Aula 14 (20/10/2000): Introdução notação PMS (proposta por Bell, Newell e Siwiorek). Componentes primitivos M, L, S, D, K. Componentes compostos P, C. Exemplos.
Aula 15 (23/10/2000): Formas de endereçamento: uso de registradores base, registradores segmento, formato de instruções, instruções com 0, 1, 2 ou mais endereços, ``opcodes'' que expandem.
Aula 16 (27/10/2000): Primeira Prova. Matéria: até notação PMS, inclusive.
Aula 17 (31/10/2000): A aula será substituída pela participação no Workshop SIDAM: Workshop sobre Métodos e Serviços para Computação Móvel, no auditório Jacy Monteiro.
Aula 18 (07/11/2000): Aviso: Não haverá a aula de MAC412 do dia 7 de novembro de 2000, por motivo de reunião (não prevista) com o M. Reitor na manhã do mesmo dia.
Aula 19 (10/11/2000): ISPS (de Bell e Newell): exemplo de especificação de um computador simples. Estado de memória, estado de processador, cálculo de endereço efetivo, interpretação de instruções.
Aula 20 (14/11/2000): ISPS: Ciclo de execução de instrução. Interrupção e rotinas de tratamento.
Aula 21 (21/11/2000): Discussão RISC x CISC. Ler RISC vs. CISC: the Post-RISC Era. Processador em uma pastilha.
Aula 22 (24/11/2000): Introdução a microprogramação. Sinais de entrada e saída. Arquitetura MAC: conjunto de instruções. Microarquitetura MIC e os componentes básicos: ALU, shifter, MUX, registradores, MAR, MBR.
Aula 23 (28/11/1999): Micro instruções: sinais de controle para controlar a microarquitetura. Formato da microinstrução. Microcódigo contido em ROM. Registradores MPC e MIR. Micro-sequenciador.
Aula 24 (01/12/1999): Micro-assembler. O microcódigo da máquina MAC. Microcódigo vertical e horizontal. Arquitetura RISC.
Aula 25 (05/12/1999): Preparo para a segunda prova: o professor estará na classe para dúvidas e revisão de provas.
Aula 26 (08/12/1999): Segunda Prova.
Aula 27 (15/12/1999): Terceira prova opcional.