Arquitectura de Computadores y laboratorio Clase 01: Apertura del curso Departamento de Ingeniería de Sistemas Universidad de Antioquia 2015-2 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Información general Nombre del curso: Arquitectura de computadores y laboratorio Código: ISI355 Créditos: 5 Profesor: John Byron Buitrago Oficina: 21-428 Asesoría: M 14-16, W 10-12 E-mail: [email protected] Página Web: http://microe.udea.edu.co/~byron/ArqComp/ISI355/ 2 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Presentación del curso DISEÑO CIRCUITOS LÓGICOS Conceptos y herramientas para el diseño de hardware digital en forma de circuitos lógicos DISEÑO DE COMPUTADORAS Conceptos y herramientas adicionales para el diseño de computadoras y otros sistemas digitales complejos 3 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Objetivo general Adquirir una fundamentación sólida de los principios de diseño de sistemas digitales que permita abordar óptimamente sus aspectos prácticos, mediante su aplicación al diseño de computadoras digitales modernas. 4 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Contenido • Unidad 1: Representación de datos, aritmética binaria y algebra Booleana. • Unidad 2: Componentes digitales combinacionales. • Unidad 3: Componentes digitales secuenciales y de almacenamiento. • Unidad 4: Introducción a los sistemas de computación. • Unidad 5: El lenguaje de la máquina. 5 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Contenido • Unidad 6: Evaluación del rendimiento de un computador. • Unidad 7: Diseño del procesador. • Unidad 8: El procesador segmentado. • Unidad 9: Jerarquía de memoria. • Unidad 10: Conceptos de Entrada/salida de la información, Multiprocesadores. 6 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Metodología • Clase magistral para la exposición de contenidos fundamentales y complejos, enriquecida mediante la discusión y análisis por parte de los estudiantes • Uso de herramientas de diseño y simuladores con el fin de resolver problemas prácticos que permitan adquirir una visión más clara de la operación de los sistemas digitales 7 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Metodología • Actividades fuera de clase en las que los estudiantes deben observar videos, realizar búsquedas bibliográficas y leer material recomendado • Espacio abierto a los estudiantes para el desarrollo de iniciativas y proyectos dentro de la temática del curso 8 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Evaluación Tres exámenes escritos individuales* y actividades de laboratorio 3 examenes 60% (20% c/u) Actividades de laboratorios 40% * La realización de EXAMENES SUPLETORIOS estará completamente regida por el reglamento estudiantil 9 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Bibliografía Textos de referencia para el curso: – Principles of Digital Design, D. Gajski. Prentice-Hall – Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface, D. Patterson and J. Henessy. Morgan Kaufmann Publishers • Tercera o cuarta edición son válidas 10 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Bibliografía (cont.) • Algunas referencias complementarias: – Contemporary logic design, R. Katz. Addison Wesley – Logic and computer design fundamentals, M. Mano and C. Kime. Prentice-Hall – Sistemas Digitales. Principios y Aplicaciones, R. Tocci, N. Widmer, G. Moss. Pearson Educación – Fundamentos de Diseño Lógico, 5ta. Ed., C. Roth. Thomson – Análisis y Diseño de Circuitos Digitales, V. Nelson, H. Troy, B. Carroll, J. David. Prentice Hall – Arquitectura de computadoras. De los microprocesadores a las supercomputadoras, B. Parhami. McGraw-Hill – Computer Architecture: A Quantitative Approach, 4th Ed., J. Hennessy & D. Patterson. Morgan Kaufmann Publishers – Computer Organization and Architecture: Designing for Performance, 7th ed., W. Stallings. Pearson Education – IEEE Xplore (http://ieeexplore.ieee.org) – ACM Digital Library (http://portal.acm.org/dl.cfm) – WWW Computer Architecture (http://www.cs.wisc.edu/arch/www) 11 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Niveles de descripción y diseño de un computador Aplicación Lenguaje de alto nivel Sistema operativo / Compilador Arq. del conjunto de instrucciones Organización HW sistema Circuito digital Nivel físico 12 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Niveles de descripción y diseño de un computador Aplicación Lenguaje de alto nivel Fortran, Pascal, Basic, C, Java, C++, … Sistema operativo / Compilador Arq. del conjunto de instrucciones Organización HW sistema Circuito digital Nivel físico 13 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Niveles de descripción y diseño de un computador Aplicación Lenguaje de alto nivel Sistema operativo / Compilador Arq. del conjunto de instrucciones Organización HW sistema Circuito digital Nivel físico Gestión de archivos, I/O memoria, procesos, 14 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Niveles de descripción y diseño de un computador Aplicación Lenguaje de alto nivel Sistema operativo / Compilador Arq. del conjunto de instrucciones Organización HW sistema Circuito digital Nivel físico R0 SR PC R7 swap: muli add lw lw … $2, $2, $15, $16, $5, 4 $4, $2 0($2) 4($2) 15 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Niveles de descripción y diseño de un computador Aplicación Lenguaje de alto nivel Sistema operativo / Compilador Arq. del conjunto de instrucciones Organización HW sistema Circuito digital Nivel físico 16 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Niveles de descripción y diseño de un computador Aplicación Lenguaje de alto nivel Sistema operativo / Compilador Arq. del conjunto de instrucciones Organización HW sistema Circuito digital Nivel físico 17 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Niveles de descripción y diseño de un computador Aplicación Lenguaje de alto nivel Sistema operativo / Compilador TRANSISTORES Arq. del conjunto de instrucciones Organización HW sistema Circuito digital Nivel físico 18 Arquitectura de Computadores y laboratorio (2015-2) Niveles de descripción y diseño de un computador Aplicación Lenguaje de alto nivel Sistema operativo / Compilador Arq. del conjunto de instrucciones Organización HW sistema Campo de acción de este curso Circuito digital Nivel físico 19
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