UFABC - Arquitetura de Computadores (MCTA004-17)
Primeiro Quadrimestre de 2020

Índice

Permalink

Turma: Graduação - DPMCTA004-17SA
Professor: Emilio Francesquini
E-mail: e.francesquini@ufabc.edu.br

1 Avisos


div.png

2 Informações Gerais

  • Turmas
    • Graduação: DPMCTA004-17SA
    • Pós-graduação: -
  • Terças das 16h00 às 18h00, Sala A-109-0, Semanal
  • Quintas das 16h00 às 18h00, Sala A-109-0, Semanal

2.1 Atendimento

Horário Seg Ter Qua Qui Sex
08:00 - 09:00   Atendimento (Sala 531-2)      
09:00 - 10:00   Atendimento (Sala 531-2)      
10:00 - 11:00         Atendimento (Sala 531-2)
11:00 - 12:00         Atendimento (Sala 531-2)
-----          
16:00 - 17:00   Aula (Sala A-109-0)   Aula (Sala A-109-0)  
17:00 - 18:00   Aula (Sala A-109-0)   Aula (Sala A-109-0)  
18:00 - 19:00     Atendimento (Sala 531-2)    
19:00 - 20:00     Atendimento (Sala 531-2)    
  • Presencial
    • Horários de atendimento
      • Nos horários listados abaixo não é preciso confirmar ou marcar, apenas apareça! :-)
      • 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
  • Online - A qualquer horário


div.png

3 Sobre a Disciplina

3.1 Graduação

MCTA004-17 - Arquitetura de Computadores

  • TPI: 4-0-4
  • Recomendação: Circuitos Digitais, Sistemas Digitais

Objetivos

  1. Apresentar os conceitos fundamentais de Arquitetura e Organização de Computadores
  2. Relacionar a aplicação dos conceitos fundamentais nos projetos modernos de Sistemas Computacionais
  3. Apresentar e discutir o papel da tecnologia na implementação das Arquiteturas de Computadores e de Sistemas Computacionais
  4. 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

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;


div.png

4 Datas Importantes

  • Prova 1: 19/03/2020
  • EP1: 05/04/2020
  • Prova 2: 30/04/2020
  • EP2: 03/05/2020
  • Sub: 06/05/2020
  • Rec.: 13/05/2020


div.png

5 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


div.png

6 Exercícios Programas


div.png

7 Aulas

Sem. Aula Data Assunto Referências Material
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
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
- 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
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
8 10/03/2020 - Ter O Processador - Introdução; Teste 3 (Cp. 3) [PH] Cp. 4; (1) O Processador; (2) EP1; (3) Teste 3
  9 12/03/2020 - Qui Pipeline; Pipeline hazards    
10 17/03/2020 - Ter Pipeline Hazards e ILP; Teste 4 (Cp 4)    
  11 19/03/2020 - Qui Prova 1    
12 24/03/2020 - Ter Tecnologias de memória; Hierarquia de memória    
  13 26/03/2020 - Qui Memórias Cache    
14 31/03/2020 - Ter Memória Virtual e a TLB; Teste 5 (Cp. 5)    
  15 02/04/2020 - Qui Coerência de cache    
16 07/04/2020 - Ter RAID; Teste 6 (Cap. 5)    
  17 09/04/2020 - Qui Processadores paralelos;    
10ª 18 14/04/2020 - Ter Desempenho de processadores paralelos    
  19 16/04/2020 - Qui Estudo de caso: Meltdown e Spectre    
11ª - 21/04/2020 - Ter Não haverá aula. - Tiradentes Wikipedia  
  20 23/04/2020 - Qui Coringa; Teste 7 (Cp. 6)    
12ª 21 28/04/2020 - Ter Revisão; Teste 8 (Cp 1-6)    
  22 30/04/2020 - Qui Prova 2    
13ª 23 06/05/2020 - Qua. Reposição 25/02 - Prova Sub.    
  24 13/05/2020 - Qua. Reposição 25/02 - Prova Rec.    


div.png

8 Notas


div.png

9 Critério de Avaliação

warning.png 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.
  • \(N_P\) é a nota das provas.
  • \(N_E\) 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{O} ,& \text{se ausência total exceder 25%}\\ \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.

9.1 Avaliação dos testes

  • Teremos 8 testes ao longo do quadrimestre.
  • O enunciado de cada teste será dado meia hora antes do final da aula e deverá ser entregue até o final desta.
  • Não haverá testes substitutivos.
  • Essas atividades devem ser feitas individualmente.
  • A nota dos testes \(N_T\) será calculada como uma média aritmética simples das 6 melhores notas, ou seja, o aluno pode descartar as duas piores notas cobrindo assim a necessidade de substitição de avaliações em caso de faltas.

9.2 Avaliação Provas

  • A nota \(N_P\) será será a média aritmética das notas da \(P_1\) e \(P_2\).
  • Todas as provas serão efetuadas em sala de aula, sem qualquer tipo de consulta.
  • Haverá também uma prova subsitutiva \(P_S\) que será aberta a todos os interessados, ainda que eles tenham feito tanto a \(P_1\) quanto a \(P_2\).

A nota da \(P_S\) será utilizada obrigatoriamente em substituição à menor nota entre \(P_1\) e \(P_2\) ainda que isto diminua a nota final do aluno!

Assim, a nota de provas (\(N_{\text{P}}\)) será calculada conforme a seguinte fórmula:

\begin{equation*} N_{\text{P}} = \begin{cases} \frac{P_S + P_2}{2} ,& \text{caso tenha feito a } P_S \text{ e } P_1 < P_2 \\ \frac{P_1 + P_S}{2} ,& \text{caso tenha feito a } P_S \text{ e } P_2 \leq P_1 \\ \frac{P_1 + P_2}{2} ,& \text{caso contrário} \end{cases} \end{equation*}

9.3 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*}


div.png

10 Bibliografia

O principal texto utilizado neste curso será o PH Quinta Edição.

ph.jpeg

[PH] Patterson, D.A., Hennessy, J.L. Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface, 5th Edition.

Infelizmente a biblioteca só dispõe da 3a e 4a edições (tanto em português quanto inglês). Essas edições antigas, contudo, têm um bom nível de compatibilidade com a 5a edição que utilizaremos durante o curso.

10.1 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: 2020-03-18 16:19
Emacs 26.3 (Org-mode 9.3.6)

Autor: Emilio Francesquini
e.francesquini@ufabc.edu.br

Criado em: 2020-03-18 qua 16:19