UFABC - Arquitetura de Computadores (MCTA004-17)
Primeiro Quadrimestre de 2020
Índice
Turma: Graduação - DPMCTA004-17SA
Professor: Emilio Francesquini
E-mail: e.francesquini@ufabc.edu.br
1 Avisos
- Datas de entrega do EP2 e do Teste 8 adiadas.
- Enunciado do EP2 no ar.
- Teste 4 valendo 70% da nota inicial poderá ser entregue até no máximo o final do dia de hoje.
- Página atualizada com teste 4 e informações do ECE atualizadas.
- Teste 3 disponíveis. Notas do
- Teste 2 disponíveis. Notas do
- Teste 1 disponíveis. Notas do
- Página colocada no ar.
2 Informações Gerais
- Turmas
- Graduação: DPMCTA004-17SA
- Pós-graduação: CCM-201
Terças das 16h00 às 18h00, Sala A-109-0, SemanalQuintas das 16h00 às 18h00, Sala A-109-0, Semanal
2.1 Atendimento
Horário | Seg | Ter | Qua | Qui | Sex |
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08:00 - 09:00 | Atendimento ( |
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09:00 - 10:00 | Atendimento ( |
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10:00 - 11:00 | Atendimento ( |
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11:00 - 12:00 | Atendimento ( |
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16:00 - 17:00 | |||||
17:00 - 18:00 | |||||
18:00 - 19:00 | Atendimento ( |
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19:00 - 20:00 | Atendimento ( |
- Presencial
- Horários de atendimento
- Nos horários listados abaixo não é preciso confirmar ou marcar, apenas apareça! :-) Online no Discord
Terça-feira, das 08:00 às 10:00, Sala 531-2.Quarta-feira, das 18:00 às 20:00, Sala 531-2.Sexta-feira, das 10:00 às 12:00, Sala 531-2.
- Agendado por e-mail
- Verifique minha agenda e sugira pelo menos dois possíveis horários!
- Em sala de aula - Após as aulas
- Horários de atendimento
- Online - A qualquer horário
- Por e-mail.
Pelo discord: https://discord.gg/9RtRcx3
3 Sobre a Disciplina
3.1 Graduação
MCTA004-17 - Arquitetura de Computadores
- TPI: 4-0-4
- Recomendação: Circuitos Digitais, Sistemas Digitais
Objetivos
- Apresentar os conceitos fundamentais de Arquitetura e Organização de Computadores
- Relacionar a aplicação dos conceitos fundamentais nos projetos modernos de Sistemas Computacionais
- Apresentar e discutir o papel da tecnologia na implementação das Arquiteturas de Computadores e de Sistemas Computacionais
- Apresentar as estratégias e técnicas de melhoria de desempenho e confiabilidade dos Sistemas Computacionais
Conteúdo Programático
História e Evolução dos Computadores e Sistemas; Estrutura de Computadores Digitais; Lógica Digital Binária; Processamento; Instruções e linguagem de máquina; Microprocessadores modernos: pipeline, super-escalar, RISC; Memórias cache e gerenciamento de memórias; Arquitetura de computadores pessoais; Arquitetura de Computadores Paralelos; Sistemas Computacionais: desempenho e confiabilidade.
3.2 Pós-Graduação
CCM-201
Ementa
Conceitos básicos; Barramentos; Entrada e Saída; Microarquitetura; Sistemas de Memória: primária, secundária, cache, virtual; arquiteturas RISC e CISC; Pipelines e arquiteturas superescalares; instruções: formatos, tipos e conjuntos e endereçamento; arquiteturas multicore;
4 Sobre o ECE
O ECE foi aprovado no ConsEPE. Logo, a partir de agora, os docentes e os discentes podem optar por participar nos estudos EAD. As regras do ECE podem ser vistas aqui: graduação, pós-graduação.
- O calendário oficial foi definido pelo Anexo III.
- Início das atividades remotas: 20/04/2020.
- Fim das atividades remotas: 06/06/2020.
Levando em consideração estes documentos, eu atualizei o plano de estudos para a disciplina. Você pode vê-lo aqui.
5 Datas Importantes
- EP1: 03/05/2020
- EP2:
06/06/2020\(\to\)07/06/2020\(\to\) 20/06/2020 - Prova Final: 04/06/2020 para os que escolheram fazer online, a definir para os demais.
- Prova Substitutiva: Data a ser definida
- Rec.: Data a ser definida
Enunciados dos EPs serão disponibilizados no site da disciplina. As datas das provas final e de recuperação serão divulgadas assim que definidas conforme o Anexo III da Resolução ConsEPE Nº 239/2020.
6 Listas de Exercícios
Exercícios selecionados do [PH]:
- 5a edição
- Capítulo 1: 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.10, 1.11, 1.12, 1.14, 1.15
- Capítulo 2: 2.1-2.6, 2.8, 2.12, 2.13, 2.14, 2.15, 2.16, 2.17,2.18, 2.23, 2.25, 2.28, 2.31
- Capítulo 3: 3.2, 3.3, 3.5, 3.6, 3.27, 3.29
- Capítulo 4: 4.1 - 4.9, 4.10, 4.11, 4.13, 4.14, 4,15, 4,18, 4.19
- Capítulo 5: 1, 2, 3, 4, 6, 7, 11, 12, 13, 15, 19
- 4a edição
- Capítulo 1: 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.10.1-1.10.4, 1.12, 1.14, 1.15,1.16
- Capítulo 2: 21.1-2.6, 2.8, 2.12.1-2.12.3, 2.13, 2.14.1, 2.14.4, 2.15.2,02.15.4, 2.16.1, 2.17.1-2.17.3,2.18, 2.19.1, 2.20.1, 2.21.1, 2.25.1-2.25.3, 2.28, 2.31
- Capítulo 3: 3.2, 3.3, 3.5.1, 3.6.1, 3.10.1-3.10.3, 3.11.2, 3.14
- Capítulo 4: 4.1, 4.2, 4.6, 4.8, 4.12, 4.13, 4.14, 4.15, 4.19, 4.21, 4.22, 4.24, 4.28, 4.35
- Capítulo 5: 5.1, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.8, 5.10, 5.12,
- Capítulo 6: 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.9, 6.10, 6.11, 6.12, 6.13, 6.14,
- Capítulo 7: 7.1, 7.2, 7.3, 7.5, 7.7, 7.8, 7.9, 710, 7.12, 7.14, 7.20
7 Exercícios Programas
- EP1 -
05/04/2020\(\to\) 03/05/2020 - EP2 -
03/05/2020\(\to\)06/06/2020\(\to\)07/06/2020\(\to\) 20/06/2020
8 Aulas
8.1 Presenciais
Sem. | Aula | Data | Assunto | Referências | Material |
---|---|---|---|---|---|
1ª | 1 | 11/02/2020 - Ter | Apresentação; Introdução à Arq. Comp. Parte 1 | [PH] Cp. 1; [WS] Cp. 1 | (1) Apresentação; (2) Introdução |
2 | 13/02/2020 - Qui | Introdução à Arq. Comp. Parte 2 | [PH] Cp. 1; [WS] Cp. 1,2 | (1) Introdução | |
2ª | 3 | 18/02/2020 - Ter | Instruções - Parte 1 | [PH] Cp. 2; [WS] Cp. 10,11 | (1) Instruções Parte 1; (2) Parte 1 do video da aula do Prof. Rodolfo Azevedo da Unicamp |
4 | 20/02/2020 - Qui | Instruções - Parte 1' | [PH] Cp. 2; [WS] Cp. 10,11 | (1) Instruções Parte 1; (2) Parte 1 do video da aula do Prof. Rodolfo Azevedo da Unicamp | |
3ª | - | 25/02/2020 - Ter | Não haverá aula. - Carnaval | Wikipedia | |
5 | 27/02/2020 - Qui | Instruções - Parte 2; Teste 1 (Cp. 1) | [PH] Cp. 2; [WS] Cp. 10,11 | (1) Instruções Parte 2; (2) Parte 2 do vídeo da aula do Prof. Rodolfo Azevedo da Unicamp; (3) Teste 1; (4) fatorial.asm | |
4ª | 6 | 03/03/2020 - Ter | Dizia eu que a aritmética…; Teste 2 (Cp. 2) | [PH] Cp. 3; [WS] Cp. 9 | (1) Aritmética; (2) Teste 2 |
7 | 05/03/2020 - Qui | Dizia eu que a aritmética… | [PH] Cp. 3; [WS] Cp. 9 | (1) Aritmética; (2) Exemplo de MIPS Assembly para Floats e entrada e saída; (3) Vídeo aula do Prof. Rodolfo Azevedo da Unicamp | |
5ª | 8 | 10/03/2020 - Ter | O Processador - Introdução; Teste 3 (Cp. 3) | [PH] Cp. 4; | (1) O Processador; (2) EP1; (3) Teste 3 |
8.2 ECE
A playlist com todos os vídeos da disciplina está aqui: https://www.youtube.com/playlist?list=PLR2tpXhN7CHcT6mzbeqn79GsZGPYzNY0M
Sem. | Aula | Data | Assunto | Referências | Material |
---|---|---|---|---|---|
5ª | 9 | 23/04/2020 - Qui | Pipeline; Pipeline hazards | [PH] Cp. 4; [WS] Cp. 12,13,14; [HP] Ap. C | (1) Slides; (2) Vídeo |
6ª | 10 | 28/04/2020 - Ter | Pipeline Hazards e ILP; Teste 4 (Cp 4) | [PH] Cp. 4; [WS] Cp. 12,13,14; [HP] Ap. C | (1) Slides; (2) Vídeo; (3) Enunciado Teste 4 |
11 | 30/04/2020 - Qui | Tecnologias de memória; Hierarquia de memória | [PH] Cp. 5; [WS] Cp. 5,6; [HP] Cp. 2; | Hierarquia Memória: (1) Slides (2) Vídeo; Memória Universal: (3) Slides (4) Vídeo; | |
7ª | 12 | 05/05/2020 - Ter | Introdução às Memórias Cache - Mapeamento Direto | [PH] Cp. 5; [WS] Cp. 4; [HP] Cp. 2, Ap. B | (1) Slides; (2) Vídeo |
13 | 07/05/2020 - Qui | Organização e Políticas de Caches; Enunciado EP2 | [PH] Cp. 5; [WS] Cp. 4; [HP] Cp. 3, Ap. B | (1) Slides; (2) Vídeo 1 - Set Associativity; (3) Vídeo 2 - Replacement Policies; (4) Vídeo 3 - Caches vs. Hardware e Software; (5) Enunciado EP2; (6) Vídeo 4 - Explicação EP2 | |
8ª | 14 | 12/05/2020 - Ter | Memória Virtual e a TLB; Teste 5 (Cp. 5) | [PH] Cp. 5; [WS] Cp. 8; [HP] Cp. Ap. B | (1) Slides; (2) Vídeo 1- Memória Virtual - Revisão; (3) Vídeo 2 - Tradução de Endereços; (4) Vídeo 3 - TLB; (5) Vídeo 4 - Hierarquia de Memória - Resumão; (6) Slides - Memória Virtual no ponto de vista do SO; (7) Enunciado Teste 5 |
15 | 14/05/2020 - Qui | Coerência de cache | [PH] Cp. 5; [WS] Cp. 17; [HP] Cp.5 | (1) Slides; (2) Vídeo 1 - Coerência de Cache; (3) Vídeo 2 - Protocolos de Coerência de Cache; (4) Vídeo 3 - Hierarquia de Memória - Conclusões; | |
9ª | 16 | 19/05/2020 - Ter | RAID; Teste 6 (Cap. 5) | [PH] Cp. 5, Ap. 5.11 (online); [WS] Cp. 5,6; [HP] Ap. B, D (online) | (1) Slides; (2) Availability/Dependability/Reliability; (3) Revisão: Códigos de Correção de Erros; (4) RAID; (5) Enunciado Teste 6 |
17 | 21/05/2020 - Qui | Processadores paralelos; | [PH] Cp. 6; [WS] Cp. 17,18; [HP] Cp. 4, 5 | (1) Slides; (2) Paralelismo/Eficiência/Escalabilidade; (3) Taxonomia de Flynn e Vetorização; (4) Hardware Multithreading | |
10ª | 18 | 26/05/2020 - Ter | Reunião Entre Alunos | ||
19 | 28/05/2020 - Qui | Arquiteturas com Memória Distribuída; Topologias de Interconexão; Teste 7 | [PH] Cp. 6; [WS] Cp. 17; [HP] Cp. 6 | (1) Slides; (2) Arquiteturas com Memória Distribuída; (3) Topologias de Conexão; (4) Enunciado Teste 7 | |
11ª | 20 | 02/06/2020 - Ter | Simulado; Teste 8 | ||
21 | 04/06/2020 - Qui | Prova final | |||
12ª | 22 | A definir | Prova Sub. - A definir | ||
23 | A definir | Prova Rec. - A definir |
9 Notas
As notas podem ser vistas aqui.
10 Critério de Avaliação
Honestidade Acadêmica
Entre outros, o código de ética da UFABC estabelece em seu artigo 25 que é eticamente inaceitável que os discentes:
I - fraudem avaliações;
II - fabriquem ou falsifiquem dados;
III - plagiem ou não creditem devidamente autoria;
IV - aceitem autoria de material academico sem participação na produção;
V - vendam ou cedam autoria de material acadêmico próprio a pessoas que não participaram da produção.Muitos ainda têm dúvidas sobre a interpretação das regras definidas pelo Código de Ética da UFABC. Por esta razão, diversos professores elaboraram um documento (disponível aqui) com vários exemplos e esclarecendo a interpretação das regras acima. Abaixo uma versão resumida. Sempre consulte o documento completo ou converse com o seu professor em caso de dúvidas!
- Regra 1 - Você não pode enviar para avaliação um trabalho que não seja de sua própria autoria ou que seja derivado/baseado em soluções elaboradas por outros.
- Regra 2 - Você não pode compartilhar a sua solução com outros alunos nem pedir aos seus colegas que compartilhem as soluções deles com você.
Regra 3 - Nos trabalhos enviados para avaliação você deve indicar eventuais assistências que você tenha recebido.
ATENÇÃO: todos os trabalhos enviados para avaliação poderão ser verificados por um sistema automatizado de detecção de plágio.
Qualquer violação às regras descritas acima implicará:
- Descarte dos conceitos atribuídos a TODAS as tarefas avaliativas regulares de TODOS os envolvidos, causando assim suas reprovações automáticas com conceito F .
- Possível denúncia à Comissão de Transgressões Disciplinares Discentes da Graduação, a qual decidirá sobre a punição adequada à violação que pode resultar em advertência, suspensão ou desligamento , de acordo com os artigos 78-82 do Regimento Geral da UFABC.
- Possível denúncia apresentada à Comissão de Ética da UFABC, de acordo com o artigo 25 do Código de Ética da UFABC.
A avaliação da disciplina será composta pelas seguintes notas:
- \(N_T\) é a nota dos testes/testes.
- \(N_P\) é a nota da prova única.
- \(N_E\) é a nota dos exercícios programas.
A nota final (\(N_F\)) será determinada pela média harmônica ponderada de \(N_T\), \(N_P\) e \(N_E\) com pesos 1, 2, e 2 respectivamente.
\begin{equation*} N_F = \frac{5}{\frac{1}{\max\{0.1, N_T\}} + \frac{2}{\max\{0.1, N_P\}} + \frac{2}{\max\{0.1, N_E\}}} \end{equation*}O conceito final (\(C_F\)) será obtido de acordo com a equação abaixo:
\begin{equation*} C_F = \begin{cases} \textbf{F} ,& \text{se } N_F \in [0,0;5,0) \\ \textbf{D} ,& \text{se } N_F \in [5,0;6,0) \\ \textbf{C} ,& \text{se } N_F \in [6,0;7,0) \\ \textbf{B} ,& \text{se } N_F \in [7,0;8,5) \\ \textbf{A} ,& \text{se } N_F \in [8,5;10,0] \end{cases} \end{equation*}Alunos de pós-graduação não possuem o conceito D, que existe apenas para alunos de graduação. Caso um aluno da pós-graduação obtenha conceito D pela fórmula acima, então o conceito atribuído será automaticamente F.
10.1 Avaliação dos testes
- Além dos 3 testes já dados antes no início da suspensão das aulas, teremos 1 teste por assunto ao longo do quadrimestre.
- O enunciado de cada teste será disponibilizado junto com cada aula no site da disciplina e deverá ser entregue até uma semana depois da sua disponibilização.
- Não haverá testes substitutivos.
- Essas atividades devem ser feitas individualmente.
- A nota dos testes \(N_T\) será calculada como uma média aritmética simples de todas as notas excetuando-se as duas piores. Logo, o aluno pode descartar as duas piores notas cobrindo assim a necessidade de substitição de avaliações em caso de faltas.
10.2 Avaliação Provas
- A prova será única e sua data será oficializada em breve.
- A prova será efetuada em sala de aula, sem qualquer tipo de consulta, caso as atividades presenciais sejam retomadas em período hábil. Caso contrário a prova será feita online, em ambiente, datas e horários combinados previamente com os alunos com pelo menos 10 dias de antecedência.
10.3 Exercícios Programas
Teremos 2 EPs de igual peso durante o quadrimestre. A nota dos exercícios programas \(N_{\text{E}}\) será calculada por uma média aritmética simples.
10.4 Prova Substitutiva
A prova substitutiva será aberta a todos os interessados. A sua nota, obrigatoriamente, será utilizada em substituição à nota da prova final ainda que isto diminua a nota final do aluno.
10.5 Recuperação
A resolução ConsEPE nº 182 assegura a todos os alunos de graduação com \(C_F\) igual a D ou F o direito a fazer uso de mecanismos de recuperação.
A recuperação será feita através de uma prova \(P_R\), sem consulta, e a sua nota será utilizada para compor a o conceito pós-recuperação \(C_R\) conforme as equações abaixo:
\[N_R = \frac{P_R + N_F}{2}\]
Caso 1 \(C_F = D\):
\begin{equation*} C_R = \begin{cases} \textbf{C} ,& \text{se } N_R \geq 6,0 \\ \textbf{D} ,& \text{caso contrário} \end{cases} \end{equation*}Caso 2 \(C_F = F\):
\begin{equation*} C_R = \begin{cases} \textbf{D} ,& \text{se } N_R \geq 5,0 \\ \textbf{F} ,& \text{caso contrário} \end{cases} \end{equation*}
11 Bibliografia
O principal texto utilizado neste curso será o PH Quinta Edição.
[PH] Patterson, D.A., Hennessy, J.L. Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface, 5th Edition.
11.1 Bibliografia complementar
- [WS] Stallings, W. Arquitetura e organização de computadores. 8ª edição.
- [AT] Tanenbaum, A.S. Organização estruturada de computadores. 5ª edição.
- [HP] Hennessy, J.L., Patterson, D.A. Arquitetura de computadores: uma abordagem quantitativa. 5ª edição.
Última atualização: 2020-06-01 19:03
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