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Arquitectura de Computadores
Lic. Matemática & Ciências da Computação, 2º ano
2003/2004
Docente responsável: A.J.Proença

Vista da Rua do Souto no Séc. XVI

 

Direitos de Autor & Copyright
Avisos
| Forum da disciplina | Equipa docente | Objectivos | Programa e Planificação | Bibliografia | Notas de apoio | Sumários | Avaliação

(2002/2003)

 

 departamento de informática

Avisos:

  1. Pauta final: já se encontra disponível no Forum, com os dados da época normal e de recurso.(23-Fev-04)

  2. Ficha de avaliação 2 e avaliação prática global: FA2 decorrerá na semana de 15-Dez-03, e terá um peso significativamente superior ao da FA1, pelo que se recomenda uma preparação adequada (leia-se, estudo) para obtenção de uma classificação condigna. Esta ficha irá cobrir não apenas a temática de Avaliação de Desempenho, como ainda irá avaliar conhecimentos sobre funções, estruturas de dados, e utilização do gdb. Nota: está disponível um conjunto de dicas para apoio à preparação para esta ficha. (24-Nov-03)

  3. Forum da disciplina já em funcionamento! Tendo terminado as inscrições de 2003/04, e existindo finalmente a base de dados dos estudantes inscritos à disciplina, o serviço de Forum disponibilizado pelo CIUM para MCC-AC já está operacional. A partir de agora, a documentação de apoio ao funcionamento da disciplina irá sendo preferencialmente disponibilizada via Forum. (11-Nov-03)

  4. Ficha de avaliação 1: Está já disponível um modelo da Ficha de Avaliação 1.(06-Nov-03)

  5. Ficha de avaliação 1: decorrerá na semana de 10-Nov-03, no laboratório das sessões TP, em 5 turnos de 12 estudantes, com a duração de 1h30m: os inscritos nas turmas de segunda, terão 3 turnos (14h30, 16h00 e 17h30) e os inscritos na turma de terça 2 turnos (9h00 e 10h30). Até sexta 07-Nov-03 será divulgado aqui novo aviso contendo um apontador para uma matriz da ficha de avaliação. (04-Nov-03)

  6. Metodologia de avaliação da disciplina: a metodologia proposta nesta página - que era provisória no início do ano - foi melhorada nesta data e ficará a ser a definitiva a partir de 1-Nov-03, se não houver nenhuma indicação em contrário até então. De notar que o seguinte texto foi retirado por ausência de situações nele descritas:
    "Os inscritos com estatuto de trabalhador-estudante - ou outros impossibilitados de frequentar as sessões teórico-práticas, devidamente justificados - poderão substituir a componente de avaliação prática efectuada ao longo do semestre (com um peso de 30%) por outra alternativa equivalente, desde que dêem conhecimento da sua intenção até ao fim da 3ª semana de aulas, e a justificação seja aceite." (29-Out-03)

  7. Informação electrónica de apoio à disciplina: toda a informação relativa ao funcionamento desta disiplina será sempre disponibilizada apenas em formato electrónico, em 2 locais complementares: (i) na Web, no sítio desta disciplina, e cuja página de entrada, em 2003/04, está em gec.di.uminho.pt/mcc/ac0304/ ; e (ii) num Forum do correio electrónico da UM, visível apenas por estudantes inscritos nesta disciplina, a ser disponibilizado como serviço do CIUM (provavelmente apenas a partir de fins de Out-03). A 1ª aula laboratorial da disciplina, na segunda 22-Set, será dedicada à demonstração da utilização destes recursos. (15-Set-03)

  8. Funcionamento desta página: esta página contém informação que em princípio se manterá estável ao longo de todo o semestre, com excepção deste bloco de avisos; a fim de garantir a leitura actualizada deste bloco, sugere-se que se faça o "refresh" da página sempre que a ela aceder. A informação que irá sendo actualizada ao longo do semestre, com periodicidade semanal, será a referente aos sumários e respectiva divulgação de notas de estudo e de guiões de trabalhos (junto com os sumários) (15-Set-03)

 

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Forum da disciplina

Todo o indivíduo que se inscreve como estudante nos Serviços Académicos da UM fica automaticamente registado nos serviços electrónicos disponibilizados por esta Instituição, actualmente integrados na iniciativa Campus Virtual. Cada estudante recebe no acto da inscrição uma palavra de passe para acesso a esses serviços, em conjunto com uma identificação relacionada com o seu nº de estudante.
O Centro de Informática da UM (CIUM) disponibiliza vários serviços aos estudantes, incluindo o correio electrónico institucional (seguro) e o acesso a recursos computacionais e aos laboratórios de informática.

Um dos serviços associados ao correio electrónico é o serviço de Forum para apoio ao funcionamento das disciplinas, o qual requer apenas que o docente da disciplina o subscreva; todos os estudantes inscritos numa dada disciplina, cujo docente responsável tenha solicitado um Forum, estão automaticamente inscritos no Forum da disciplina como membros, e nele podem participar.
O Forum é essencialmente um local de encontro entre o(s) docente(s) e os estudantes inscritos nessa disciplina (e apenas estes!). Consoante a organização de cada Forum, assim este poderá ser um local onde o docente disponibiliza informação pertinente à disciplina - avisos, apontamentos, cópias de acetatos, sumários, enunciado de trabalhos, resultados de testes/exames - ou um painel de comunicação entre todos os seus membros, em que cada um destes poderá colocar questões e ser respondido/esclarecido por qualquer outro membro.
Uma das grandes vantagens do Forum é o serviço de notificação automática - através de uma mensagem remetida a cada um dos seus membros - sempre que, por exemplo, o docente coloca informação numa das pastas do Forum da disciplina.

Para aceder ao Forum desta disciplina, cada estudante poderá simplesmente fazê-lo através da sua caixa de correio institucional, ou directamente a partir daqui (Nota: este serviço apenas será disponibilizado em 2003-2004 após o período de inscrição na UM, nos Serviços Académicos). 

 

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Equipa docente

Alberto José Proença
email: aproenca@di.uminho.pt
Horário de atendimento:  Terça 15:00 - 18:00 ; Quarta 09:00 - 11:00

António Manuel Pina
email: pina@di.uminho.pt
Horário de atendimento:  

 

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Objectivos

A Arquitectura de Computadores, enquanto integrada na área científica de Engenharia de Computadores (e da Computação), pode ser vista sob a perspectiva de um engenheiro - como funciona e como se constrói um computador - ou sob a perspectiva de um cientista - como funciona e como tirar partido de um computador.

Pretende-se assim com esta disciplina que os alunos adquiram os conceitos fundamentais relativos ao funcionamento dum computador, complementados com uma utilização consciente e eficiente das suas funcionalidades, nomeadamente:

 

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Programa (proposto no início do ano e efectivamente leccionado)

Organização e estrutura de um computador

Conceito de computador.
Representação da informação no computador: texto, números, informação multimédia e comandos codificados para o processador.
Sistemas de numeração e conversão de bases; representação binária de valores positivos e negativos.
Representação binária de valores reais em vírgula flutuante; a norma IEEE 754.

Análise da estrutura interna dum computador, com destaque para o processador e para a organização da memória.
Análise da execução de instruções num computador.
Níveis de abstracção num computador.
Mecanismos para execução de programas; introdução a um ambiente laboratorial (Intel IA-32 em Linux).

Análise da arquitectura do instruction set

Análise do funcionamento dum processador e respectivo instruction set: operações/operandos, acesso a dados, tipos e formatos de instruções, modelo de programação dum processador.

Análise do nível ISA do Intel IA-32 em Linux: operações aritméticas/lógicas e acesso a operandos, estruturas de controlo presentes em C, funcionamento das funções/procedimentos.

Análise comparativa do modelo de implementação numa arquitectura RISC versus IA-32.

Avaliação do desempenho de computadores

Metodologia de avaliação de desempenho de computadores.
Medição de tempos de execução de programas e respectiva análise prática e crítica.

Factores da arquitectura dum computador que influenciam o seu desempenho.
Breve introdução ao funcionamento dum processador em pipeline e respectivas limitações. 
Organização hierárquica da memória; noção e caracterização da cache.

 

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Bibliografia

Computer Organization and Architecture - Designing for PerformanceWilliam Stallings, Prentice Hall, 6th Ed., 2002

Computer Systems: A Programmer's Perspective (CS:APP), Randal Bryant and David O'Hallaron,  Prentice Hall, 2002

How Computers Work, Ron White, Ziff-Davis Press, September 99

Structured Computer Organization, Andrew S. Tanenbaum, 4th Ed., Prentice Hall, 1999

Computer Organization and Design: the hardware/software interface, D.Patterson, J.Henessy, Morgan Kaufmann Publishers, 2nd Ed., 1997; traduzido em 
Organização e Projeto de Computadores: a interface hardware/software,  Livros Técnicos e Científicos Ed. S.A., 2ª ed.,1999
 

Informação diversa para apoio ao estudo desta disciplina será disponibilizada electronicamente, e devidamente referenciada nos sumários.

 

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Avaliação

A disciplina de Arquitectura de Computadores está organizada em aulas teóricas (2*1h/sem) e em sessões teórico-práticas (2h/sem). A frequência às aulas teóricas não é obrigatória, mas é recomendada; a participação nas sessões teórico-práticas é obrigatória, existindo controlo de presenças; com mais de 1/3 de faltas o aluno poderá não ser admitido a exame.

As aulas teóricas são utilizadas para se transmitirem os conceitos necessários à compreensão do tema da disciplina. O material leccionado nestas aulas é encadeada, pelo que se torna indispensável o seu regular acompanhamento. A avaliação da capacidade de compreensão e utilização dos conceitos adquiridos é realizada através de exame final, o qual terá um peso não superior a 2/3 do total.

As sessões teórico-práticas têm por objectivo aplicar e/ou aprofundar conceitos adquiridos nas aulas teóricas, incluindo o desenvolvimento de técnicas de programação em linguagem assembly. A avaliação da capacidade de utilização destas técnicas de programação - nomeadamente a análise, construção e/ou modificação de programas desenvolvidos em C e assembly - é preferencialmente realizada através de uma avaliação contínua e prática ao longo do semestre, com um peso não superior a 1/3 do total.
Esta avaliação contempla as vertentes de participação (opcional, até um máximo de 2 valores) e de resolução de problemas concretos em ambiente laboratorial (obrigatória).

Em resumo: a avaliação consiste em três componentes, agrupadas em obrigatórias e opcionais:

  1. Obrigatórias:
    1. Exame escrito (2/3 do peso das obrigatórias): a realizar nas épocas calendarizadas e de acordo com as normas do RIAPA. 
    2. Avaliação prática (1/3 do peso das obrigatórias): para avaliar a capacidade de resolução de problemas, em 2 fichas de avaliação durante o semestre (na semana 9 e na semana 14).
  2. Opcional:
    1. Avaliação contínua (máx 2 valores): função da assiduidade/participação nas sessões teórico-práticas, incluindo a resolução dos trabalhos para casa semanais e respectiva entrega dentro dos prazos definidos.

Cálculo da classificação final:

        Classificação_Final = Máx [ ( Obrigatórias ) , ( 0.9*Obrigatórias + 0.1*Opcional ) ]

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Direitos de Autor & Copyright

Esta publicação - incluindo a sua faculdade de impressão - e respectivos conteúdos - que poderão incluir reproduções parciais de obra(s) alheia(s) devidamente citadas, com a indicação do autor, título da obra, editor ou outra fonte - destinam-se exclusivamente aos alunos da disciplina de Arquitectura de Computadores, da Lic. Matemática e Ciências da Computação, da Universidade do Minho, para uso pessoal e fins de aprendizagem electrónica (e-learning) e não revestem qualquer finalidade lucrativa ou comercial.
Qualquer outra reprodução, total ou parcial, desta obra, por qualquer suporte, modo ou processo, nomeadamente processo electrónico, mecânico ou fotográfico, incluindo fotocópia, a modificação da obra, a sua comunicação pública, a sua distribuição através de aluguer ou comodato, sem qualquer autorização escrita do autor, é ilícita e passível de procedimento judicial contra o infractor.

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Ultima Modificação: 24 Jan 2006