Universidade do Minho

Departamento de Informática

Arquitectura de Computadores II

Licenciatura em Engenharia de Sistemas e Informática - 3ºAno (LESI)

2003/04

Docentes

Objectivos

Programa

Bibliografia

Avaliação

Sumários

Guiões

2001/02

 

Plano das Aulas Teóricas

Aulas

#Aulas

Matéria

Bibliografia

1 - 2

Acetatos2002-2003

2

- Objectivos e programa da disciplina

- Evolução das arquitecturas de computadores

COD2e 1 e 2 CA3e 1 e 2

3 – 5

Acetatos2002-2003

3

- Revisão do datapath, análise da unidade de controlo e implementação de um processador MIPS

COD2e 5, B, C

6 – 10

Acetatos2002-2003

5

- Execução de instruções em vários ciclos máquina

COD2e 5, C

11 – 13

Acetatos2002-2003

3

- E/S e periféricos

COD2e 8

CA3e 7

14 – 18

Acetatos2002-2003

5

- Pipelining

COD2e 6

19 – 22

Acetatos2002-2003

4

- Pipelining avançado e super-escalaridade

CA3e A, 3

23 – 26

Acetatos2002-2003

5

- Arquitecturas paralelas

COD2e 9

 

 

COD2e   Computer Organization and Design: the hardware/software interface, D. Patterson and J. Hennessy, Morgan Kaufmann, 2ª edição, 1998.

 

CA3e      Computer Architecture: a quantitative approach, D. Patterson and J. Hennessy, Morgan Kaufmann, 3ª edição, 2002.

 

 

Plano detalhado 2003/2004 versão 1.0 – 23/2/2004

 

Sem

Dia

Aula

Teórica

Bibliogr.

Prática

1

 

 

 

 

- Organização e constituição dos turnos práticos

25/2

#1

- Objectivos e programa da disciplina

- Evolução das arquitecturas de computadores

COD2e 2,

CA3e 1

2

1/3

#2

- Segmentos de mercado de arquitecturas de computadores

- Evolução e tipos de ISA

COD2e 5.1-5.2, CA3e 2.2

- Análise de um ISA alternativo (JVM) – Parte 1

 

3/3

#3

- Revisão do Datapath (DP) de um processador

COD2e 5.3

3

8/3

#4

- Análise da unidade de controlo de um processador

COD2e 5.3

- Análise de um ISA alternativo (JVM) – Parte 2

10/3

#5

- Implementação da unidade do controlo da ALU, da unidade de controlo e do banco de registos.

COD2e 5.3, C2 e B5

4

13/3

#6

- Limitações da execução num só ciclo.

- Introdução à implementação multi-ciclo (MC)

COD2e 5.4

- Análise do datapath single-cycle do MIPS.

17/3

#7

- Fases de execução de instruções em MC.

COD2e 5.4 C3

5

22/3

#8

- Unidade de controlo e sua especificação com FSM

COD2e 5.4 C3

- Análise de um datapath multi-ciclo do MIPS

24/3

#9

- Implementação da unidade de controlo MC

COD2e 5.4, C3

6

29/3

#10

- Implementação da unidade de controlo MC com microprogramação.  - Tratamento de excepções

COD2e 5.5-5.6, C5

- Programação de periféricos: Introdução ao PG01. Portas de entrada e saída de dados.

31/3

#11

- Interface do processador com periféricos.

- Apresentação de alguns periféricos típicos.

- RAID e redes de interligação

COD2 8.1-8.3, CA3e 7.1-7.2, 7.5, 8.1-8.2

7

5/4

#12

- Introdução à estrutura de um computador pessoal

- Barramentos e hierarquia de barramentos

COD2e 8.4, CA3e 7.3

- Programação de periféricos: Portas de controlo e de estado (TP1)

7/4

#13

- Componentes de um computador pessoal.

 - Comunicação com periféricos

COD2e 8.5-8.8

 

 

 

Férias da Páscoa

 

 

8

 

 

Férias da Páscoa

 

- Programação de periféricos: Portas de controlo e de estado (TP2 +TP3)

14/4

#14

- Introdução ao pipelining do MIPS (PL). Comparação de com outros tipos de arquitecturas

COD2e 6.1, CA3e A1-A2

9

19/4

#15

Tipos de anomalias na execução em pipeline

COD2e 6.1, CA3e A1-A2

- Programação de periféricos: E/S mapeado em memória

21/4

#16

- DP para suporte ao pipelining.

- Análise das fases de execução

COD2e 6.2, CA3e A3

10

26/4

#17

- Unidade de controlo do datapath com PL.

- Resolução de dependências de dados: data fowarding

COD2e 6.3-6.4

- Programação de periféricos: E/S controlado por interrupções / DMA

28/4

#18

- Resolução de dependências de controlo em pipelining: empatar o pipeline e previsão de saltos.

 - Suporte ao tratamento de excepções no pipeline

COD2e 6.5-6.7

11

3/5

#19

- Técnicas simples de melhoramento da pipeline: superpipelining e superescalaridade

COD2e 6.8

- Exercícios sobre pipelining básico

5/5

#20

- Análise detalhada dos tipos de dependências de dados

- Escalonamento multi-ciclo com pipeline.

COD2e 6.8-6.9, CA3e A5,

 3.1-3.2

12

10/5

#21

- Escalonamento dinâmico do pipeline. Comparação de arquitecturas (PowerPC 604, Pentium Pro, PIII e P4)

COD2e 6.9

- Exercícios sobre pipelining avançado

12/5

#22

- Análise de arquitecturas alternativas.

COD2e 6.9

13

17/5

#23

- Introdução ao paralelismo ao nível da arquitectura.

- Arquitecturas de memória partilhada

COD2e 9.1-9.3, CA3e 6.1, 6.3

- Testes de desempenho 1

19/5

#24

- Arquitecturas de memória distribuída. Clusters e redes de interligação.

COD2e 9.4-9.6, CA3e 6.5,

8.10-8.11

14

24/5

#25

- Desenvolvimento de aplicações paralelas em memória partilhada

COD2e 9.3

- Testes de desempenho 2

26/5

#26

- Desenvolvimento de aplicações paralelas em memória distribuída

COD2e 9.4,

9.7-9.9

15

26/5

#27

Semana académia

 

Semana académica

28/5

#28

Semana académia

 

16

2/6

#29

Aula de Reserva

 

Aula de Reserva