Arquitectura de Computadores
Índice das notas de estudo
Alberto José Proença
1997/98/99/00
Índice: 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | AnexoA | AnexoB | AnexoC | AnexoD | AnexoE
- Representação da informação no computador
- Funcionamento básico dum computador
- Estrutura do processador
- Níveis de abstracção num computador
- Tradutores ou conversores de níveis
- Estrutura interna dum computador
- Operações num processador
- Localização dos operandos
- Formato das instruções
- Instruções para tomada de decisões
- Edição do programa fonte e sua tradução para níveis mais baixos
- Ligação de ficheiros objectos num executável
- Análise detalhada um exemplo
- Formato dum ficheiro objecto e dum executável
- Utilização da memória e papel dos loaders
- Conjunto de instruções presente num processador RISC
- Registos visíveis ao programador
- Convenção na utilização dos registos do MIPS
- Modos de acesso aos operandos
- Instruções de input/output
- Ordenação de bytes numa palavra
- Instruções para transferência de informação
- Operações aritméticas e lógicas
- Instruções para controlo de fluxo
- Implementação de estruturas de controlo de HLL
- Suporte à invocação de procedimentos/funções
- Passos a seguir na construção de um programa em assembly
- Sub-conjunto de instruções do MIPS
- Modelo RISC versus CISC
- Análise de uma alternativa CISC: i86
- Arquitecturas dedicadas
- Adição e subtracção
- Operações lógicas
- Construção de uma Unidade Lógica e Aritmética (ALU)
- Multiplicação e divisão de inteiros
- Representação de valores fp (IEEE 754)
- Adição e subtracção com vírgula flutuante
- Comentários introdutórios
- Construção dos blocos no datapath do MIPS
- O datapath completo do MIPS
- Arquitectura típica dum computador
- Barramentos internos num computador
- Interface de periféricos com o processador/memória
- Funções do SO na comunicação com periféricos
- Mecanismos de interrupção
- Algumas causas de excepção/interrupção no MIPS
- Manuseamento de excepções/interrupções (no MIPS)
- Métricas
- Selecção de programas para o cálculo do desempenho
- SPEC Benchmark suite
- TPC Benchmark suite
- Princípio da Localidade
- Alternativas de implementação: cache, memória virtual, disco
- Propriedades da hierarquia de memória
- Conceitos associados a cada nível da hierarquia
- Objectivos da hierarquia de memória
- Caracterização quantitativa de níveis da hierarquia
- Análise da estrutura de uma cache
- Revisão do datapath
- Sinais de controlo no datapath do MIPS
- Projecto da unidade de controlo
- Implementação da FSM da unidade de controlo
- Excepções e interrupções na arquitectura interna
- Análise da arquitectura do MIPS (versão reduzida)
- O datapath do MIPS sem pipeline
- Análise dos níveis de pipeline num processador (MIPS)
- Dependência de dados numa arquitectura com pipeline (MIPS)
- Dependência de controlo numa arquitectura com pipeline (MIPS)
- Análise de desempenho numa arquitectura com pipeline e com cache (MIPS)
- Análise comparativa de processadores comerciais
- Taxonomia de Flynn
- Visão do ponto de vista do programador
- Implementação de actividades paralelas em SIxD
- Paralelismo ao nível da arquitectura do instruction set
- Computação vectorial e Array Processors
- Processadores super-escalares
- Índices da bibliografia referenciada
- Arquitecturas MIMD com partilha de memória
- Coerência de cache em multiprocessadores
- Arquitecturas MIMD com comunicação por mensagem
- Topologias físicas de interligação de nodos duma rede
Anexos
A. Sistemas de numeração e representação de inteiros
- Binário puro
- Base hexadecimal
- Números negativos
B. Representação de reais em vírgula flutuante
- Notação científica
- Normalização na representação
- Intervalo e precisão de valores representáveis
- Formato binário dum valor em fp
- O bit escondido
- A norma IEEE 754 para valores em fp
C. Introdução ao MIPS R2000 e ao simulador SPIM
- O Processador
- Organização da memória
- Características MIPS / SPIM
- Construção de programas
D. Conjunto de instruções do MIPS R2000
E. Survey of RISC Architectures
- Introduction
- Address Modes and Instruction Formats
- Instructions: The MIPS Core Subset
- Instructions: Multimedia Extensions of the Desktop/Server RISCs
- Instructions: Digital Signal Processing Extensions of the Embedded RISCs
- Instructions: Common Extensions to MIPS Core
- Instructions Unique to MIPS V
- Instructions Unique to Alpha
- Instructions Unique to SPARC v.9
- Instructions Unique to PowerPC
- Instructions Unique to PA-RISC 2.0
- Instructions Unique to ARM
- Instructions Unique to Thumb
- Instructions Unique to SuperH
- Instructions Unique to M32R
- Instructions Unique to MIPS16
- Concluding Remarks
- Acknowledgments
- References