Unidade Curricular:Código:
Arquitetura de Computadores832ACPT
Ano:Nível:Curso:Créditos:
2LicenciaturaEngenharia Informática6 ects
Período Lectivo:Língua de Instrução:Nº Horas:
Primeiro SemestrePortuguês/Inglês78
Objectivos de Aprendizagem:
1-Estudar a representação interna dum computador.
2-Apresentar os componentes básicos dum computador com ênfase na estrutura do processador e no ciclo de instrução.
3-Conhecer as funções básicas dos conjuntos de instruções dos processadores.
4-Programar um processador usando o conjunto de instruções de uma arquitectura.
5-Evidenciar a relação existente entre as linguagens de baixo nível e de alto nível: compilação e interpretação.
6-Analisar técnicas de aumento de desempenho como o “pipelinning” e “caches”.
7-Identificar os mecanismos de I/O de baixo nível usados pelo processador.
Conteúdos Programáticos:
Introdução – Conceitos básicos, tecnologia. Conjunto de Instruções – A linguagem da máquina. Representação em vírgula flutuante. O Processador: Dados e Controlo. Aumentando o desempenho com “pipelining”. Aumentando o desempenho com memória “cache”. Mecanismos de Entrada/saída de baixo nível.
Demonstração da Coerência dos Conteúdos Programáticos com os Objectivos da Unidade Curricular:
Os conteúdos programáticos apresentados são coerentes com os objectivos de aprendizagem da unidade curricular uma vez que existe uma grande convergência entre os capítulos do programa da cadeira e os conhecimentos que é suposto o aluno adquirir em cada um desses capítulos.
Os conceitos fundamentais da organização e estrutura interna dos computadores são apresentados no capítulo introdutório, o conjunto de instruções, a representação de informação e a optimização são apresentados nos capítulos seguintes e finalmente são estudados os mecanismos de I/O de baixo nível.
Os objectivos da aprendizagem são atingidos complementando os conceitos teóricos com exemplos concretos executados em ambiente de laboratório recorrendo a simuladores e equipamentos físico.
Metodologias de Ensino (Avaliação Incluída):
A transmissão de conhecimentos nesta unidade curricular será efetuada recorrendo a aulas de cariz teórico-prático e prático em ambiente laboratorial. Nas aulas teóricas são apresentados os conceitos fundamentais à compreensão dos temas do programa. Nas aulas práticas os alunos são confrontados com problemas reais que têm que resolver eventualmente recorrendo a equipamentos físicos ou virtuais (no contexto de simuladores) apropriados. A avaliação será calculada de acordo com a seguinte fórmula:
Nota Prática = 0,9* ((Teste Prático 1 + Teste Prático 2)/2) + 0,1 * Fichas Práticas
Nota Teórica = (Teste Teórico 1 + Teste Teórico 2)/2
Nota Final = (2*Nota Teórica + Nota Prática) / 3
Tanto a Nota Prática como a Nota Teórica têm que ser positivas (>= 9,5) para serem consideradas para a determinação da nota final. Se alguma das componentes não for positiva a unidade curricular não será concluída, ficando a componente positiva preservada durante o período indicado nos regulamentos.
Demonstração da Coerência das Metodologias de Ensino com os Objectivos de Aprendizagem da Unidade Curricular:
A metodologia de ensino/aprendizagem aplicada nesta unidade curricular bem como o seu sistema de avaliação encontram-se perfeitamente alinhados com os objectivos a atingir pelos alunos no final do período letivo. Os conceitos teóricos são apresentados, discutidos, aplicados e avaliados no contexto das aulas teóricas o que garante aos alunos uma base sólida de conhecimentos fundamentais para entenderem de forma aprofundada os desafios que se colocam a esta área do conhecimento. Por outro lado, para que o estudo não fique restrito a modelos conceptuais, nas aulas práticas são apresentados casos de estudo concretos e implementadas soluções para problemas reais recorrendo a ferramentas de software e equipamentos apropriados. Esta combinação garante uma formação aos alunos que lhes permite conhecer os fundamentos científicos essenciais a uma boa compreensão do tema bem como a capacidade de eles se adaptarem a mudanças tecnológicas constantes. O processo de avaliação constituído por testes teóricos e trabalhos práticos garante também um correto equilíbrio entre o esforço dedicado a ambas as componentes. O objectivo é formar profissionais conhecedores das técnicas e ferramentas do estado da arte mas também garantir a sua capacidade de evolução futura. Nesta unidade curricular os conceitos relacionados com a organização e desenho de computadores são apresentados e avaliados na componente teórica. Estes conceitos são depois aplicados na resolução das fichas e trabalhos práticos no contexto das aulas práticas.
Bibliografia:
[1] Hennessy & Patterson – Computer organization and design, fifth edition: The Hardware/Software Interface – Morgan Kauffman 2013.
[2] A.S. Tanenbaum - Structured Computer Organization 5th edition – Prentice Hall 2006
[3] Stallings, W –Computer Organization and Architecture 7th edition – Prentice Hall 2006.
[4] José Delgado, Carlos Ribeiro, "Arquitectura de Computadores, 5ª Edição", FCA , ISBN: 978-972-722-789-1.
Docente (* Responsável):
Christophe Soares (csoares@ufp.edu.pt)
Pedro Sobral (pmsobral@ufp.edu.pt)