Os alunos irão adquirir conhecimentos teóricos e práticos de arquitectura de computadores, sendo esta última categoria adquirida através de aulas de laboratório e uma série de trabalhos de casa práticos e projectos.Esta cadeira permitirá aos alunos compreender as linguagens assembly, e a relação destas com as linguagens de alto nível (exemplo da linguagem C). Adicionalmente, os alunos compreenderão de que forma o assembly é traduzido para linguagem máquina, e como é executado pelo hardware, focando-se vários aspectos da sua organização, incluindo o processador, a memória, ou as entradas/saídas para os restantes componentes.

Conhecimentos

• Organização geral do hardware de um sistema computacional.
• Representação no hardware de dados e instruções.
• Processo de tradução entre os programas em C, o assembly, e a linguagem máquina.
• Interface de baixo nível para os dispositivos de entradas/saídas.
• Características das unidades de memória.

Aptidões e competências

• Programação em C, assembly, e a tradução entre ambos.
• Desenhar os componentes básicos de um CPU.

1. Programação em C

2. Representação numérica

3. Linguagem assembly: tipos de instruções, formato das instruções, procedimentos e convenção de chamadas a procedimentos.

4. Compilação, ligação, assemblagem, e carregamento.

5. Organização interna da unidade de processamento. Processador de ciclo único. Pipelines. Conceitos avançados do desenho de microprocessadores.

6. Caches e unidades memória. Introdução breve à memória virtual.

7. Entradas / saídas.

Principal: Computer Systems: A Programmer''s Perspective, 2/Ed , Randal E. Bryant, David R. O''Hallaron. Prentice Hall, 2011

Alternativo: Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface (revised Fourth Edition). David A. Patterson, John L. Hennessy. Morgan Kaufmann, 2011.

Complementar: C Programming Language (2nd Edition). Brian W. Kernighan, Dennis M. Ritchie. Prentice Hall, 1988.

Conhecimentos de Introdução à Programação e de Sistemas Lógicos.