Arquitectura de Computadores II
Licenciatura em Engenharia de Sistemas e Informática - 3ºAno (LESI)
2003/04
Semana: 1
| 2 | 3 | 4
| 5 | 6 | 7
| 8 | 9 | 10
| 11 | 12 | 13
25-Fev-2004
(T) (Quarta-feira)
Apresentação dos objectivos e do programa da disciplina.
1-Mar-2004 (T)
(Segunda-feira)
Análise da evolução das
arquitecturas de computadores: Evolução tecnológica e avaliação de desempenho.
27-Fev-2004 e 1-Mar-2004
(TP1,TP2,TP3)
Organização e constituição
dos turnos práticos.
3-Mar-2004 (T) Cópia dos acetatos das aulas de 25/2, 01/03
3/03/2004
Análise da evolução das
arquitecturas de computadores (continuação): segmentos do mercado de
arquitectura de computadores, tipos de conjuntos de instruções (ISA).
8-Mar-2004 (T)
Revisão do datapath
dum processador MIPS. Descrição dos vários blocos do datapath para
suporte às instruções aritméticas e lógicas, de leitura e escrita na memória e
de salto.
5-Mar-2004 e 8-Mar-2004
(TP1,TP2,TP3)
10-Mar-2004 (T)
Revisão do datapath
dum processador MIPS: análise dos vários blocos do datapath (continuação).
15-Mar-2004 (T) (Cópia dos acetatos das aulas de MIPS single
cycle)
Identificação dos sinais de
controlo do datapath do processador MIPS e análise da unidade de
controlo do processador.
12-Mar-2004 e 15-Mar-2004
(TP1,TP2,TP3)
17-Mar-2004 (T)
Análise da implementação dos vários blocos do datapath dum processador MIPS: unidade de controlo, banco de registos e memória. Limitações da execução das instruções num só ciclo máquina.
22-Mar-2004 (T)
19-Mar-2004 e 22-Mar-2004
(TP1,TP2,TP3)
24-Mar-2004 (T)
Análise detalhada das fases
de execução de instruções em vários ciclos: beq, Tipo R, lw e sw.
29-Mar-2004 (T)
Não houve aula.
26-Mar-2004 e 29-Mar-2004
(TP1,TP2,TP3)
31-Mar-2004 (T)
Análise das fases de
execução de instruções em vários ciclos (continuação). Especificação da unidade
de controlo através de uma máquina de estados finitos.
Análise de uma implementação
da unidade de controlo do MIPS multi-ciclo.
2-Abr-2004 e 5-Abr-2004
(TP1,TP2,TP3)
Resolução de exercícios
sobre o datapath do MIPS multi-ciclo: extensão do datapath para
suporte à execução de novas instruções.
7-Abr-2004 (T) (Cópia dos acetatos das aulas de MIPS
multi-ciclo)
Especificação da unidade de
controlo através de um micro-programa. Análise de um formato de micro-instrução.
Implementação de um micro-programa através de uma ROM e de um sequenciador.
12-Abr-2004 (T)
Férias
da Páscoa
9-Abr-2004
e 12-Abr-2004 (TP1,TP2,TP3)
Férias da Páscoa
Tratamento de excepções num
datapath com suporte à execução de instruções em vários ciclos máquina.
Introdução à interface com periféricos.
19-Abr-2004 (T)
16-Mar-2004
e 19-Abr-2004 (TP1,TP2,TP3)
Introdução
à programação de periféricos. Apresentação do periférico genérico PG04. Portas
de entrada e de saída de dados (exercício 1 do guia).
21-Abr-2004 (T)
Análise das características
e caracterização do desempenho de periféricos (Níveis de RAID, Discos ópticos,
fitas magnéticas, redes locais).
26-Abr-2004 (T) (Cópia dos acetatos das aulas de Periféricos)
Análise de tipos e características
de barramentos. Hierarquia de barramentos e relação custo/desempenho. PCI versus
SCSI. Apresentação da
hierarquia de barramentos existente num PC compatível baseado no Pentium 4 (chipset
Intel i850). Programação de periféricos.
23-Abr-2004 e 26-Abr-2004
(TP1,TP2,TP3)
28-Abr-2004 (T)
Introdução à execução
encadeada de instruções (pipelining): fases de execução de instruções
num processador MIPS. Análise do desempenho de um processador com pipelining
e comparação com as variantes single-cycle e multi-ciclo.
3-Maio-2004 (T)
Apresentação dos vários
tipos de anomalias na execução em pipelining: anomalias estruturais, de
controlo e de dados. Analise de formas de eliminar ou reduzir o impacto das
anomalias.
30-Abr-2004
e 3-Maio-2004 (TP1,TP2,TP3)
5-Maio-2004 (T)
Análise de um datapath
com suporte à execução de instruções em pipelining. Apresentação de um
exemplo de execução de instruções em pipelining.
10-Maio-2004 (T)
Semana académica.
7-Maio-2004 e 17-Maio-2004
(TP1,TP2,TP3)
12-Maio-2004 (T)
Semana académica.
Introdução à unidade de
controlo. Análise de um exemplo de execução de instruções em pipelining incluindo
os sinais de controlo. Apresentação da anomalias originadas por dependências de
dados e sua resolução através de encaminhamento de dados.
10-Maio-2004 e 14-Maio-2004
(TP1,TP2,TP3)
Semana académica.
24-Maio-2004 (T) (Cópia dos acetatos das aulas de Pipelining)
Análise do desempenho da
execução em pipelining com stalls. Suporte a excepções na
execução em pipelining.
21-Maio-2004 e 24-Maio-2004 (TP1, TP2, TP3)
Resolução de exercícios
sobre a execução de instruções em pipelining (exercícios 1, 2 do guia).
26-Maio-2004 (T)
Introdução a alternativas
de desenho de arquitecturas com pipelining avançado e paralelismo ao
nível da instrução (ILP).
31-Maio-2004 (T)
Pipelining Avançado e ILP: análise de técnicas
para aumentar o desempenho (super-pipelining e super-escalaridade).
Analise do datapath do MIPS R4000 e de um datapath com suporte à
execução super-escalar de instruções.
28-Maio-2004 e 31-Maio-2004 (TP1, TP2, TP3)
Resolução de exercícios
sobre a execução de instruções em pipelining (exercícios 3 e 4 do guia).
Análise detalhada dos tipos
de dependências de dados: RAW (Read after Write), WAW (Write after
Write) e WAR (Write after Read). Escalonamento estático das
instruções. Escalonamento dinâmico de instruções: execução fora de ordem.
7-Junho-2004 (T) (Cópia dos acetatos das aulas Pipelining
avançado)
Apresentação de
arquitecturas alternativas: VLIW (Very Long Instruction Word), processadores vectoriais e
instruções para multimédia (MMX e SSE). Introdução aos multiprocessadores:
hyper-threading da Intel e a arquitectura Hammer da AMD. Introdução aos
multiprocessadores: sistemas de memória partilhada e sistemas de memória
distribuída. Limitações no desenvolvimento de aplicações para
multiprocessadores.
4-Junho-2004 e 7-Junho-2004
(TP1, TP2, TP3)
Resolução de exercícios
sobre a execução super-escalar (exercícios 1a e 1b do guia sobre medição de
desempenho).