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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Disciplina: Arquitetura de Computadores Código: 30-808 Carga Horária: 80h (60h Prática + 20h Teoria) Nº de Créditos: 04
EMENTA Evolução dos Computadores, Linguagem de Máquina, Organização Interna dos computadores, Organização e Gerenciamento de Memória e Dispositivos de Entrada e Saída.
OBJETIVOS Ao final da disciplina o aluno deve ser capaz de reconhecer, especificar e avaliar a estrutura de computadores digitais. A disciplina visa ainda fundamentar os princípios básicos de projeto de computadores. Ao término desta disciplina, o aluno deverá ser capaz de descrever e analisar os elementos constituintes de um sistema computacional (processadores, memórias e dispositivos de entrada/saída), identificando a relação entre um determinado hardware e a linguagem de máquina (software) correspondente.
CONTEÚDOS CURRICULARES Introdução Gerações de Computadores e Evolução Comparativa Tendências de Crescimento de Desempenho e Densidade de Memória Organização Geral do Computador Níveis de Linguagens de Programação Camadas do sistema de Computação e Elementos do Computador Instruções e Linguagem de Máquina Princípios de Projeto de Computadores Princípios de Linguagens de Alto Nível Instruções Lógicas e Aritméticas, de Desvio e de Transferência de Dados Classes e Formatos de Instruções RISC/CISC Modos de Endereçamento, Chamadas de Procedimentos Programação Assembly e uso de Emuladores Processador e Unidade de Controle Elementos Combinacionais e Sequenciais Ciclo Único e Ciclos Múltiplos Datapath (estrutura, componentes, funcionamento, execução de instruções) Unidade de Controle (estrutura, funcionamento, sinais e projeto) Memória Memórias RAM e ROM (tipos e características) Princípios de Localidade Memória Cache (organização, estrutura, funcionamento, métodos de escrita e esquemas de acesso) Memória Virtual (OBJETIVOS, organização, paginação, método de acesso) Monoprogramação e multiprogramação Paginação / Swapping / Memória virtual Substituição de páginas Segmentação Dispositivos de E/S e Barramentos Sistemas de E/S Modos de Comunicação Barramentos (tipos, funcionamento e métodos de arbitração)
METODOLOGIA Os alunos desenvolverão Trabalhos Discente Efetivos (TDE) no total de 20h, de acordo com o planejamento do professor: estudos de caso, pesquisas bibliográficas, resolução de problemas e lista de exercícios. As aulas teóricas serão através da exposição do conteúdo proposto. Esses serão abordados por meio de atividades que facilitem e estimulem a aprendizagem dos acadêmicos. As aulas práticas buscarão apresentar o funcionamento de componentes, a utilização softwares de simulação e emulação e a programação com linguagem de montagem. Serão propostas atividades de análise e interpretação de textos, artigos e estudos de casos. No decorrer do semestre, serão utilizadas metodologias ativas com o objetivo de potencializar o processo de ensino-aprendizagem.
AVALIAÇÃO Para a avaliação da disciplina, o professor irá verificar se as competências propostas no plano de ensino foram desenvolvidas pelo acadêmico, por meio de instrumentos de avaliação que irão compor a nota final, através das seguintes avaliações: Parte da avaliação da disciplina, com peso 20%, será referente às atividades desenvolvidas nas TDEs, conforme previsto pelas regras da graduação Ativa da URI; Comporá também uma das notas da disciplina a avaliação do aluno conforme o projeto integrador, com peso a ser definido pelo professor de acordo com o tema norteador e projeto aplicado no semestre; O restante das notas consistirão em provas e trabalhos (teóricos e/ou práticos), com assuntos específicos da disciplina: trabalhos individuais, prova escrita, relatórios de experimentos de laboratório e de outras atividades práticas, listas de exercícios, trabalhos de implementação prática com Assembly e de modelagem de unidades funcionais, além de apresentação de seminários. A atribuição de notas para a avaliação do desempenho do acadêmico, segue o prescreve o Regimento Geral da Universidade, Art. 88 a 92.
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BIBLIOGRAFIA BÁSICA PATTERSON, David A. & HENNESSY, John L. Organização e Projeto de Computadores: a interface hardware/software. 4. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. STALLINGS, William. Arquitetura e organização de computadores. 8. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010. TANENBAUM, Andrew. Organização Estruturada de Computadores. 5 ed. São Paulo: Pearson, 2007.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR HAYES, John P. Computer architecture and organization. 3 ed. New York: McGraw-Hill, 1998. HENNESSY, John L. & PATTERSON, David A. Arquitetura de Computadores: uma abordagem quantitativa. 5. ed. Rio de Janeiro: Campus, 2014. NULL, L.; LOBUR, J. Princípios Básicos de Arquitetura e Organização de Computadores. 2 ed. Bookman. 2010 VitalBook file. (Biblioteca Virtual). WAGNER, Flávio Rech; REIS, André I.; RIBAS, Renato Perez. Fundamentos de circuitos digitais. Porto Alegre: Bookman, 2008. WEBER, Raul Fernando. Arquitetura de computadores pessoais. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2008. PAIXA~O, Renato Rodrigues; Arquitetura de computadores, 1a ed. Sa~o Paulo : E´rica, 2014. (Biblioteca Virtual). WEBER, Raul Fernando. Fundamentos de arquitetura de computadores, 4. ed. Porto Alegre : Bookman, 2012. (Biblioteca Virtual).
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