Departamento: Departamento de Ciência da Computação

Professor responsável: Siang Wun Song

"Office-hours"

Telefones: 818-6101, 818-6102

Sala do Professor: Sala 293 (2.o andar) ou Sala da Diretoria (sala 40 térreo) - Bloco A do IME

Monitores da disciplina: Emmanuel Kayembe Ilunga (bolsista do PAE)

Disciplina oferecida: ao Bacharelado de Ciência da Computação - IME

Pré-requisitos: MAC 329 Álgebra Booleana e Aplicações

Local das aulas: Sala 3 - Bloco B - Térreo - IME

Horário das aulas: 3.a feiras: 10 - 12 h e 5.a feiras: 8 - 10 h

Programa: Tecnologias de implementação de circuitos. Organização de um computador; conceito de programa armazenado; endereçamento; formato de instruções e conjunto de instruções; microprogramação; memória e gerenciamento de cache; interrupção e dispositivos de entrada/saída. Arquiteturas de computadores de alto desempenho (RISC, pipeline); organização de computadores paralelos.

• Motivação e estado da arte da área.
• Tecnologia VLSI e seu impacto.
• Uma breve recordação da lógica combinatória e sequencial
• Organização do computador: conceitos básicos.
• Microprogramação e arquitetura CISC
• Arquitetura RISC
• Exemplos de máquinas com arquiteturas significativas
• Outros assuntos de interesse

Tipo de aulas: Aulas teóricas e práticas

Critérios de avaliação:Provas, exercícios e projetos e/ou seminários de grupos

Bibliografia:

• David A. Patterson and John L.Hennessy Computer Organization & Design The hardware/software interface Morgan Kaufmann Publishers, Inc. 1998.
• Tanenbaum, A. S. Structured Computer Organization, Prentice Hall, ano de edição >= 1990.
• Notas de aula sobre Lógica Combinatória e Sequencial (em postscript, com algumas figuras faltando ou incompletas) (total de 24 páginas): também disponíveis na Xerox - Bloco B do IME - pasta do Siang (pasta número 61).
• Notas de aula sobre Organização de Computadores (em postscript, com algumas figuras faltando) (total de 66 páginas): também disponíveis na Xerox - Bloco B do IME - pasta do Siang (pasta número 61).
• Artigos diversos.

Regime de oferecimento: Cada semestre (2.o semestre de cada ano)

Duração: do início de agosto ao início de dezembro

Carga horária semanal e número de créditos: 4 horas - 4 créditos

Data da primeira prova: Dia 14/outubro/1999 (5.a feira) das 8 às 10h, Sala 144, segundo andar do Bloco B.

Data da segunda prova: Dia 2/dezembro/1999 (5.a feira) às 8h pontualmente
(Sala 144 Bloco B, primeiro andar).
Matéria: a partir da aula 14: formas de endereçamento em diante.

Data da terceira prova (prova substitutiva opcional): Dia 9/dezembro/1999 (5.a feira) às 8h pontualmente
(Sala 144 Bloco B, primeiro andar).
Matéria: toda a matéria.

Data da prova de recuperação:

Avaliação:

Listas de exercícios: média E

Nota de aproveitamento final A:

A = 0.1 E + 0.9 P

A avaliação das disciplinas será feita pela Internet, até o dia 27 de novembro de 1999.
Pede-se que cada aluno retire a sua senha na Seção de Alunos, necessária para a avaliação.
Não deixe para a última hora (o prazo é até o dia 27 de novembro)!
Participe da avaliação para que possamos melhorar o ensino!!

Na pasta no. 80 da XEROX do CAMAT estão: xerox das transparências sobre Tecnologia VLSI, transistor MOS, porta NOT, porta NAND e porta NOR. Também estão na pasta enunciados dos dois primeiros exercícios.

. Há duas apostilas disponíveis (baseadas em livros do Blakeslee e Tanenbaum):

1. Notas de aula sobre Lógica Combinatória e Sequencial (em postscript, com algumas figuras faltando) (total de 23 páginas): também disponíveis na Xerox - Bloco B do IME - pasta do Siang (pasta número 61).

2. Notas de aula sobre Organização de Computadores (em postscript, com algumas figuras faltando) (total de 65 páginas): também disponíveis na Xerox - Bloco B do IME - basta mencionar pasta do Prof. Siang.

. Para informações sobre prazos de matrículas, trancamento, dias sem aula, etc. veja o

Calendário da Graduação.

Exercícios:

• Exercício 1 (em html, falta uma figura) ou (em postscript) (entregar em 14/setembro/1999)
• Exercício 2 (em html) ou (em postscript) (esse exercício não será obrigatório).
• Exercício 3 (em html) ou (em postscript) (entregar em 20/outubro/1999)

Provas do ano passado (1998):

• Prova 1 (em html)
• Prova 1 (em postscript)
• Prova 2 (em html)
• Prova 2 (em postscript)

Assuntos tratados em aulas (2.o semestre de 1999)

Aula 1 (05/08/1999): Distribuição do folheto com informações gerais sobre a disciplina. Lição de casa: consultar a homepage da disciplina (é o que você já está fazendo). Descrição do conteúdo da disciplina. Introdução da lista TOP 500.

Aula 2 (10/08/1999): Descrição da lista TOP500 - os 500 computadores mais velozes do mundo: http://www.netlib.org/benchmark/top500.html. (Curiosidade: ver IBM Plans Supercomputer That Works at Speed of Life (Dec/06/1999) .)

Aula 3 (12/08/1999): Um breve histórico da evolução dos computadores. Uma tabela mostrando a busca por produtividade (desde o ábaco até o uso da Internet).

Aula 4 (19/08/1999): Introdução a tecnologia MOS (circuitos integrados). Transistor MOS.

Aula 5 (23/08/1999): Portas lógicas NOT, NOR e NAND. Tabela mostrando o número de transistores de alguns processadores. Tabelas mostrando a evolução da capacidade de memória, do processador e a velocidade de processamento.

Aula 6 (26/08/1999): Lógica combinatória. Técnica de minimização usando diagrama de Veitch (equivalente ao de Karnaugh). Exemplo: circuito mostrador de um dígito decimal através de LED de sete segmentos. Passar o Exercício 1 para casa (entregar em 14/setembro/1999).

Aula 7 (02/09/1999): Lógica sequencial. Uso de PLA para projetar logica sequencial. Exemplo do semáforo inteligente (mostrando a PLA correspondente).

Aula 8 (14/09/1999): (A partir daqui estarei seguindo as Notas de aula Organização de Computadores, baseado principalmente no livro de Tanenbaum. Organização de um computador: processador, memória, periféricos, barramento. Organização do processador. Ciclo "busca-decodifica-executa". Conjunto de instruções (instruction set).

Aula 9 (16/09/1999): Memória e códigos de deteção e correção de erros: paridade e código de Hamming. Aplicação em transmissão de dados. Passar o Eexercício 3.

Aula 10 (23/09/1999): Memória secundária. Hierarquia de memória (registrador, cache, memória RAM, disco). Dispositivo E/S. Introdução notação PMS: componente primitivos.

Aula 11 (28/09/1999): Aula a ser dada pelo Prof. Kunio.

Aula 12 (30/09/1999): Aula a ser dada pelo Prof. Kunio.

Aula 13 (5/10/1999): Não haverá aula hoje. Volto na aula de 7 de outubro.

Aula 14 (7/10/1999): Formas de endereçamento: uso de registradores base, registradores segmento, formato de instruções, instruções com 0, 1, 2 ou mais endereços, ``opcodes'' que expandem. Introdução a ISPS, uma linguagem de descrição de computador.

Aula 15 (14/10/1999): Primeira Prova. Atenção para o local: Sala 144 do primeiro andar do Bloco B.

Aula 16 (21/10/1998): ISPS (de Bell e Newell): exemplo de especificação de um computador simples. Estado de memória, estado de processador, cálculo de endereço efetivo, interpretação de instruções. Ciclo de execução de instrução.

Aula 17 (26/10/1998): Discussão RISC x CISC. Ler RISC vs. CISC: the Post-RISC Era. Processador em uma pastilha. Sinais de entrada e saída. Arquitetura MAC: conjunto de instruções. Microarquitetura MIC e os componentes básicos: ALU, shifter, MUX, registradores, MAR, MBR.

Aula 18 (28/10/1999): Falta de "quorum".

Aula 19 (04/11/1999): Sinais de controle para controlar a microarquitetura: micro instruções.

Aula 20 (09/11/1999): Formato da microinstrução. Microassembler. O microcódigo da máquina MAC.

Aula 21 (25/11/1999): Microcódigo vertical e horizontal. Arquitetura RISC.

Aula 22 (30/11/1999): Computação paralela: uma introdução.

Aula 23 (2/12/1999): Segunda prova. A prova começa às 8h pontualmente. Sala 144 Bloco B, primeiro andar. Matéria - a partir da aula 14 - formas de endereçamento em diante.

Aula 24 (7/12/1999): Dúvidas.

Aula 25 (9/12/1999): Terceira prova opcional substitutiva. A prova começa às 8h pontualmente. Sala 144 Bloco B, primeiro andar. Matéria: toda a matéria.