AOC2014_Apresentação da disciplina e introdução

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Arquitetura e Organização de Arquitetura e Organização de 
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Computadores Computadores –– 5cop0905cop090
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Prof. Fábio Cézar Martins
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Ementa
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d Arquitetura dos principais microprocessadores. Programação em linguagem de
máquina e linguagem simbólica. Endereçamento, interrupções, comunicações,
interfaces. Microoperações. Computadores Típicos. Arquiteturas Paralelas. Tópicos
Avançados
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Avançados.
Objetivo
Apresentar a natureza e as características dos sistemas de computação modernos e
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dos componentes que o formam, abrangendo funcionamento, composição e principais
processos envolvidos.
Conteúdo Programático
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n Conteúdo Programático
Aulas Teóricas
 Histórico dos computadores digitais, arquitetura básica, tendências tecnológicas,
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medidas de desempenho, Lei de Ahmdal.
 Elementos básicos do computador. A Unidade Lógica e Aritmética: máquinas de 1,
2 e 3 endereços flags A Unidade de Controle: funções e registradores típicos2 e 3 endereços, flags. A Unidade de Controle: funções e registradores típicos.
Operações básicas da UCP. Ciclo de Instrução. Execução de instruções.
Microoperações. Exemplo de uma arquitetura simples.
 Instruções de máquina. Linguagem de Montagem. Conjunto de instruções.
Representação de instruções. Tipos de operandos e operações. Modos de
endereçamento e formatos.1/11
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Ementa
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d Arquitetura dos principais microprocessadores. Programação em linguagem de
máquina e linguagem simbólica. Endereçamento, interrupções, comunicações,
interfaces. Microoperações. Computadores Típicos. Arquiteturas Paralelas. Tópicos
Avançados
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Avançados.
Objetivo
Apresentar a natureza e as características dos sistemas de computação modernos e
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dos componentes que o formam, abrangendo funcionamento, composição e principais
processos envolvidos.
Conteúdo Programático
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n Conteúdo Programático
Aulas Teóricas (continuação)
 Revisão da representação interna de dados e da aritmética computacional.
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Representação de números em ponto flutuante. Operações em ponto flutuante. O
Padrão IEEE.
 Pipeline de instruções Característica dos processadores RISC Paralelismo no nível Pipeline de instruções. Característica dos processadores RISC. Paralelismo no nível
de instruções e processadores superescalares. Arquiteturas paralelas. Organização de
múltiplos processadores. Multiprocessadores simétricos. Clusters. Acesso não
uniforme à memória. ComputaçãoVetorial.
 Sistemas de barramentos. Interrupção.
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Ementa
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d Arquitetura dos principais microprocessadores. Programação em linguagem de
máquina e linguagem simbólica. Endereçamento, interrupções, comunicações,
interfaces. Microoperações. Computadores Típicos. Arquiteturas Paralelas. Tópicos
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Avançados.
Objetivo
Apresentar a natureza e as características dos sistemas de computação modernos e
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dos componentes que o formam, abrangendo funcionamento, composição e principais
processos envolvidos.
Conteúdo Programático
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n Conteúdo Programático
Aulas Teóricas (continuação)
 Memória Interna. Visão geral do sistema de memória. Hierarquia de memórias.
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Memórias RAM e ROM. Estrutura e Organização. Memórias Cache.
 Memória Externa. Discos magnéticos. RAID.Memórias ópticas e magnéticas.
 Entrada e Saída. Dispositivos externos. E/S programadas (polling), E/S dirigida por
interrupção. Acesso direto à memória (DMA). Interfaces externas.
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Ementa
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d Arquitetura dos principais microprocessadores. Programação em linguagem de
máquina e linguagem simbólica. Endereçamento, interrupções, comunicações,
interfaces. Microoperações. Computadores Típicos. Arquiteturas Paralelas. Tópicos
Avançados
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Avançados.
Objetivo
Apresentar a natureza e as características dos sistemas de computação modernos e
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dos componentes que o formam, abrangendo funcionamento, composição e principais
processos envolvidos.
Conteúdo Programático
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n Conteúdo Programático
Aulas Práticas
 Programação em linguagemAssembly para processadores com arquitetura RISC.
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Conteúdo Programático
Aulas Práticas
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d Aulas Práticas
http://courses.missouristate.edu/KenVollmar/MARS/download.htm
A f V4 0 MARS i J J2SE 1 5 ( l t ) SDK i t ll d t
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As of V4.0, MARS requires Java J2SE 1.5 (or later) SDK installed on your computer.
SIGCSE 2006 paper, "MARS: An Education-Oriented MIPS Assembly Language Simulator,“
Kenneth Vollmar and Pete Sanderson. ACM SIGCSE Bulletin, 38:1 (March 2006), 239-243.
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Metodologia
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d Aulas teóricas para exposição de conceitos, estudo dirigido dos conceitos vistos e
aulas práticas para aplicação dos conceitos por meio de simulação.
Atividades Discentes
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Atividades Discentes
Resolução de listas de exercícios, leitura da bibliografia conforme solicitado pelo
professor, entrega de relatórios e trabalhos de implementação, na data solicitada.
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Critério de Avaliação da Aprendizagem
Média Final = [(N1+N2+N3+N4)]/4]
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A Média Final é composta pela média aritmética das notas N1, N2, N3 e N4, onde
cada uma das mesmas será composta por uma prova. Trabalhos, leituras
complementares e síntese destas, também poderão ser propostos para compor a
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nota. O peso dos trabalhos propostos, quando a nota for composta por uma prova e
um trabalho será na proporção de 0.8 para a avaliaçãoe 0.2 para o trabalho.
Bibli fi Bibliografia 
Básica
01. Patterson, D.; Henessy, J. L.; Organização e Projeto de Computadores: A
Interface Hardware/Software. Campus, 2005, 3ª ed.
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Bibliografia 
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Básica
01 Patterson D ; Henessy J L ; Organização e Projeto de Computadores: A
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01. Patterson, D.; Henessy, J. L.; Organização e Projeto de Computadores: A
Interface Hardware/Software. Campus, 2005, 3ª ed.
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Bibliografia 
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Básica
02 Stallings William; Arquitetura e Organização de Computadores Ed
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02. Stallings, William; Arquitetura e Organização de Computadores. Ed.
Prentice Hall, 2002, 5ª ed.
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Bibliografia 
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Complementar
03 Weber R F; Fundamento de Arquitetura de Computadores Editora Sagra
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03. Weber, R. F.; Fundamento de Arquitetura de Computadores. Editora Sagra
Luzzato, 2001. 2ª ed.
04. Murdocca, M. J. ; Heuring, V. P . ; Introdução a Arquitetura de
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Computadores. Editora Campus, 2001, 1ª ed.
05. Weber, R. F.; Arquitetura de Computadores Pessoais. Editora Sagra Luzzato,
2001, 2ª ed
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2001, 2 ed.
06. Hayes, J. P .; Computer Architecture and Organization. Editora McGraw
Hill, 1998, 3ª ed.
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07. Daltrini, Beatriz M. ; Introdução a Sistemas de Computação Digital. Makron
Books, 1999, 1ª ed.
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Datas Importantes
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 31 de Março – Primeira avaliação
 09 de Junho – Segunda avaliação
 08 de Setembro –Terceira avaliação
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 08 de Setembro Terceira avaliação
 24 de Novembro – Quarta avaliação
 03 de Dezembro – Exame Final
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 Número de horas/aula previstas: 152
Informações Importantes
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Informações Importantes
Segunda Chamada de Provas
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O estudante que não comparecer no dia da prova, por motivo justificado,
poderá dirigir-se à Secretaria do Centro de Estudos onde está locada a
oferta da disciplina, dentro do prazo de três dias subseqüentes à realizaçãop , p q ç
da prova, para justificar e requerer segunda chamada.
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Informações Importantes
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Horário de atendimento do professor aos discentes:
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Quarta-feira das 08:00 às 12: 00 h na sala do professor (307-A) ou pelo
email: fabio@uel.br
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IntroduçãoIntrodução
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 Organização e Arquitetura
 Estrutura e função
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 Funções do Computador
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Organização e arquitetura Organização e arquitetura 
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 Arquitetura são os atributos visíveis ao programador.
◦ Conjunto de instruções, número de bits usados para representação 
de dados mecanismos de E/S técnicas de endereçamento
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de dados, mecanismos de E/S, técnicas de endereçamento.
◦ Por exemplo, existe uma instrução de multiplicação?
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 Organização é como os recursos são implementados. Realiza as 
especificações arquiteturais.
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◦ Sinais de controle, interfaces, tecnologia de memória.
◦ Ex., existe uma unidade de multiplicação no hardware ou ela é feita 
pela adição repetitiva?A
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Organização e arquitetura Organização e arquitetura 
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 Toda a família Intel x86 compartilha a mesma arquitetura básica.
 A família IBM System/370 compartilha a mesma arquitetura básica
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 A família IBM System/370 compartilha a mesma arquitetura básica.
 Isso gera compatibilidade de código:
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◦ Pelo menos, com a geração anterior.
 A organização é diferente entre diferentes versões.
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Estrutura e funçãoEstrutura e função
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 Estrutura é o modo como os componentes são inter-relacionados.
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 Função é a operação individual de cada componente como parte da 
estrutura.
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FunçãoFunção
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 Funções do computador:
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◦ Processamento de dados.
◦ Armazenamento de dados.
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◦ Movimentação de dados.
◦ Controle.
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Visão funcionalVisão funcional
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Operação: Movimentação de dadosOperação: Movimentação de dados
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Operação: Armazenamento Operação: Armazenamento 
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Operação: Processamento de/para armazenamento Operação: Processamento de/para armazenamento 
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Operação: Processamento de armazenamento para E/SOperação: Processamento de armazenamento para E/S
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s Estrutura Estrutura –– Alto nívelAlto nível
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s Estrutura Estrutura –– Alto nívelAlto nível
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Periféricos Computador
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Memória
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Computador Interconexão
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Linhas de
comunicação
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s Estrutura Estrutura –– A CPUA CPU
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s Estrutura Estrutura –– A unidade de controleA unidade de controle
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Atividades: Atividades: 
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 Leitura dos artigos:
- The future of Microprocessors
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- The History of Digital Computers
- Timeline of Computing History
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