Arquitectura de Computadores

Notas de estudo

Alberto José Proença

1997/98

 

Nota introdutória | Bibliografia básica | Índice

 

Nota introdutória

Este documento é um texto de apoio ao funcionamento de diversas disciplinas das licenciaturas de informática da UM que abordem o tema da arquitectura de computadores, nomeadamente as seguintes leccionadas desde 1995/96:

Este texto complementa apenas a bibliografia básica recomendada, não pretendendo substitui-la, mas tão somente resumindo os aspectos considerados essenciais durante a leccionação da matéria; i.e., os textos são uma versão mais elaborada dos acetatos apresentados nas aulas, mas normalmente sem figuras (apenas com indicação da localização das figuras nos textos referenciados).

Para cada uma das disciplinas acima referidas, apenas será leccionada parte do material da bibliografia básica, sendo-o indicado nos sumários (informação na página Web da respectiva disciplina).

O índice aqui apresentado não está completo, pois apenas contém informação detalhada sobre os módulos relevantes para a disciplina de Arquitectura de Computadores II (os capítulos 12, 13, 14 e 15).

 

Bibliografia básica

"Computer Organization and Design: the hardware/software interface"

D. Patterson, J. Hennessy, Morgan Kaufmann Publishers, 2nd Ed., 1997

Ver também na página Web da editora; a 1.ª edição pode também ser usada como bibliografia básica, e quando forem detectadas diferenças significativas estas notas de estudo farão referência a tal.

 

Índice

  1. Organização e arquitectura dum computador
  2. Análise do funcionamento do CPU dum computador
  3. Mecanismos para execução de programas
  4. Modelo de programação dum processador
  5. Metodologia de construção de programas em assembly
  6. Alternativas às arquitecturas RISC genéricas
  7. Computação aritmética
  8.  Arquitectura interna dum processador simples - o datapath
  9. Interface do CPU com periféricos
  10. Medição do desempenho de computadores
  11. Hierarquia de memória
  12. Arquitectura interna de um processador simples - a unidade de controlo
    1. Revisão do datapath
    2. Sinais de controlo no datapath do MIPS
    3. Projecto da unidade de controlo
    4. Implementação da FSM da unidade de controlo
    5. Excepções e interrupções na arquitectura interna
    6. Análise da arquitectura do MIPS (versão reduzida)
  13. O pipeline na arquitectura dum processador
    1. O datapath do MIPS sem pipeline
    2. Análise dos níveis de pipeline num processador (MIPS)
    3. Dependência de dados numa arquitectura com pipeline (MIPS)
    4. Dependência de controlo numa arquitectura com pipeline (MIPS)
    5. Análise de desempenho numa arquitectura com pipeline e com cache (MIPS)
    6. Análise comparativa de processadores comerciais
  14. Actividades paralelas em arquitecturas SIxD

    1. Taxonomia de Flynn

    2. Visão do ponto de vista do programador

    3. Implementação de actividades paralelas em SIxD

    4. Paralelismo ao nível da arquitectura do instruction set

    5. Computação vectorial e Array Processors

    6. Processadores superescalares

    7. Índices da bibliografia referenciada

  15. Actividades paralelas em arquitecturas MIMD

    1. Arquitecturas MIMD com partilha de memória

    2. Coerência de cache em multiprocessadores

    3. Arquitecturas MIMD com comunicação por mensagem

    4. Topologias físicas de interligação de nodos duma rede

 

Anexos
  1. Sistemas de numeração e representação de inteiros
  2. Representação de reais em vírgula flutuante