Universidade da Beira Interior - Deptº de Informática

Arquitetura de Computadores

2021-2022

Docentes (email) :  teóricas/práticas : Pedro Araújo    +   práticas :José Morgado

 

Horário | Objetivos | Programa | Apoio | Avaliação | Utilitários | Classificações

 

 


AVISOS / NOTAS

 

apenas são aceites contactos pelos email paraujo@di.ubi.pt ou fmorgado@di.ubi.pt e não por qualquer outro

devendo incluir o nome da UC, o nome/nº de aluno e o número do grupo

 

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“People who are really serious about software should make their own hardware.”  Alan Kay

 

 

Notes for Erasmus students

1) The official language of the course is Portuguese (theoretical and practical classes); the slides of the class are written in Portuguese (without English translation);

2) Bibliographical references in English are given on the course page (this page);

3) Students must be enrolled in the academic services of the UBI; in the practical classes they must register in working groups with other students who speak Portuguese and English;

4) The evaluation rules (theoretical and practical) are the same for all students, with no exceptions; for Erasmus students the assessment tests will be translated into English.

 


HORÁRIO

Tempo

8-9

 

 

 

 

 

9-10

 

 

PL2

(6.15)

 

10-11

 

 

11-12

 

TE

(6.01)

PL1

(6.15)

 

12-13

 

13-14

 

14-15

 

PL3

(6.15)

ATD

 

15-16

 

16-17

 

PL4

(6.15)

 

17-18

 

 

  

 Teórica

 TE - Pedro Araújo

 

 Práticas

 PL1/PL2 – Pedro Araújo

 PL3/PL4 - José Morgado

            

 ATD - Atendimento

 

 

 

 

 

  

 

OBJETIVOS DA DISCIPLINA

1)Aquisição de conhecimentos sobre a estrutura e modo de funcionamento dos computadores digitais;

2)Familiarização com a programação em linguagem ao nível da máquina (Assembly).

Estes conhecimentos são úteis para especificar, escolher e usar eficientemente as máquinas disponíveis. Na posse destes conhecimentos, os alunos poderão

entender e acompanhar as constantes e rápidas evoluções tecnológicas de modo a manterem-se permanentemente actualizados.

 

PROGRAMA INICIAL (resumido)

Aulas teóricas(T)

1. Organização dos computadores: evolução histórica, tecnologias, blocos básicos;

2. Estrutura dos processadores: tratamento dos dados, unidade de controlo, execução das instruções;

3. Sistemas de memória: organização e hierarquia da memória;

4. Tópicos avançados: medição e melhoria do desempenho; técnicas para melhoria do desempenho (arquitecturas RISC/CISC; paralelismo; pipelining e arquitecturas superescalares; memória cache; técnicas de compilação,...);

5. Arquitetura de um sistema microcontrolado: Arduino;

6. Tecnologia de computadores: sistemas de entrada/saída, comunicações, alimentação, motherboard, memória, periféricos (teclados, monitores, discos, ratos,...);

 

Aulas práticas(P)

A) programação em Assembly usando o assembler FASM (Flat Assembler): cobrindo os tópicos abordados nas aulas teóricas;

B) programação de um sistema microcontrolado: Arduino;

 

MATERIAL DE APOIO

 

Bibliografia

[1] “Arquitetura e organização de computadores”, William  Stallings, Pearson, 2017;

[2] “Computer Systems - Digital Design, Fundamentals of Computer Architecture and Assembly Language”, Ata Elahi, Springer, 2018;

[3] “Essentials of Computer Architecture”, Douglas Comer, Second edition, CRC Press, 2017;

[4] “Computer Architecture: A Quantitative Approach”, John L. Hennessy, David A. Patterson; Morgan Kaufmann Publishers, 6th Edition, 2017;

[5] “ARQUITETURA DE COMPUTADORES”, 5ª Edição Atualizada, José Delgado, Carlos Ribeiro, FCA, 2014

[6] Textos disponíveis na página da cadeira e apontamentos das aulas

 

Textos on-line

·      Aulas teóricas:  Apontamentos

·      Aulas práticas: Instalação do FASM_DOSBOX ,  IntroFASM

·      Notas auxiliares: Ficheiros.pdf , IntroTinkercad.pdf

 

·      História dos computadores: Htimeline , Historia , The Virtual Museum of Computing (VMoC)

 

Assembly

·      The Art of Assembly Language : livro sobre programação em Assembly

·      FASM(Flat Assembler) : site do software que será usado nas aulas

 

Diversos

·      Documentação técnica sobre o Pentium4

·      Informação adicional sobre o PC (descompactar o ficheiro helppc.zip e executar o programa Helppc.com que corre numa janela DOS, ou consultar directamente os ficheiros *.txt)

·      Simuladores de Microprocessadores

o   Primeiro simulador: http://www.softwareforeducation.com

o   Segundo simulador: http://www.emu8086.com 

·      Formatos de Imagem

 

CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO

       Teórica(TE) (freq. / exames) = 12 valores              Data Frequência:  2022/06/01, 11h  (frequência de realização obrigatória)

       Prática(TP) = 8 valores → dois trabalhos feitos na aula, ambos de realização obrigatória, com entrega de um pequeno relatório(pode ser apenas uma folha de rosto); a nota dos trabalhos conta para todos os exames. Datas:  TP1[3 val]: 2022/05/11-12              TP2[5 val]: 2022/06/8-9

               Realização e entrega de trabalhos práticos semanais, não cotados, para consolidação de conhecimentos.

       Mínimos:  TE+TP ≥  6  +  podem não entregar até dois trabalhos práticos semanais

       Melhoria de classificação: só para TE → conta a melhor nota dos testes.

       Condicionalmente os trabalhos práticos podem contar para o ano seguinte, dispensando  o aluno das aulas práticas (os trabalhos práticos não podem ser melhorados).

       Alunos especiais (trabalhadores estudantes, etc): à partida têm de cumprir os critérios anteriores, mas devem contactar o docente para que o seu caso seja analisado.

       Atribuição da classificação de Não Admitido:

- não cumprimento dos mínimos;

- fraude comprovada em qualquer elemento de avaliação;

       Em caso de dúvida pode ser solicitada a defesa/justificação de qualquer um dos elementos de classificação.

 

 

 Regras para a realização dos trabalhos práticos TP1 e TP2

·         Cada aluno realiza o trabalho conjuntamente com os restantes elementos do grupo e no horário normal do seu turno prático

·         Pode ser consultado qualquer elemento auxiliar escrito

·         Não pode ser usado nenhum outro tipo de máquina para além do PC atribuído ao grupo, o qual não tem acesso à internet

·         Não é necessária qualquer folha de teste

 

 

UTILITÁRIOS

·   HexEdit : editor hexadecimal

·      Programa de conversão de unidades (inclui unidades de informática e permite acrescentar novas unidades)

·   Utilitário (folha de Excel) para conversão e operações aritméticas em diversas bases  {obtido em: http://www.lami.pucpr.br/~afonso/}

 

 

CLASSIFICAÇÕES