Arquitectura de Computadores.

Temario. Año 1994.

1.

Fundamentos del diseño de computadores.

(a)

Introducción.

(b)

Definiciones de rendimiento.

(c)

Principios cuantitativos del diseño de computadores.

(d)

El trabajo de un diseñador de computadores.

(e)

Juntando todo: el concepto de jerarquía de memoria.

(f)

Falacias y pifias.

(g)

Observaciones finales.

(h)

Perspectiva histórica y referencias.

2.

Rendimientos y coste.

(a)

Introducción.

(b)

Rendimiento.

(c)

Coste.

(d)

Juntando todo: precio/rendimiento de tres máquinas.

(e)

Falacias y pifias.

(f)

Observaciones finales.

(g)

Perspectiva histórica y referencias.

3.

Diseño de repertorios de instrucciones: alternativas y principios.

(a)

Introducción.

(b)

Clasificación de las arquitecturas a nivel lenguaje máquina.

(c)

Almacenamiento de operandos en memoria: clasificación de las máquinas de registros de propósito general.

(d)

Direccionamiento de memoria.

(e)

Operaciones del repertorio de instrucciones.

(f)

Tipo y tamaño de los operandos.

(g)

El papel de los lenguajes de alto nivel y compiladores.

(h)

Juntando todo: cómo los programas utilizan los repertorios de instrucciones.

(i)

Falacias y pifias.

(j)

Observaciones finales.

(k)

Perspectiva histórica y referencias.

4.

Ejemplos y medidas de utilización de los repertorios de instrucciones.

(a)

Medidas de los repertorios de instrucciones: qué y por qué.

(b)

La arquitectura VAX.

(c)

La arquitectura 360/370.

(d)

La arquitectura 8086.

(e)

La arquitectura DLX.

(f)

Juntando todo: medidas de utilización del repertorio de instrucciones.

(g)

Falacias y pifias.

(h)

Observaciones finales.

(i)

Perspectiva histórica y referencias.

5.

Técnicas básicas de implementacion de procesadores.

(a)

Introducción.

(b)

Camino de datos del procesador.

(c)

Pasos básicos de ejecución.

(d)

Control cableado.

(e)

Control microprogramado.

(f)

Interrupciones y otros enredos.

(g)

Juntando todo: control para DLX.

(h)

Falacias y pifias.

(i)

Observaciones finales.

(j)

Perspectiva histórica y referencias.

6.

Segmentacion.

(a)

Qué es la segmentación.

(b)

Segmentación básica para DLX.

(c)

Haciendo que funcione la segmentación.

(d)

El principal obstáculo de la segmentación: riesgos de la segmentación.

(e)

Qué hace difícil de implementar la segmentación.

(f)

Extensión de la segmentación de DLX para manipular operaciones multiciclo

(g)

Segmentación avanzada: planificación dinámica de la segmentación

(h)

Segmentación avanzada: aprovechando más el paralelismo de nivel de instrucción

(i)

Juntando todo: un VAX segmentado.

(j)

Falacias y pifias.

(k)

Observaciones finales.

(l)

Perspectiva histórica y referencias.

7.

Procesadores vectoriales.

(a)

Por qué máquinas vectoriales.

(b)

Arquitectura vectorial básica.

(c)

Dos aspectos del mundo real: longitud del vector y separación entre elementos.

(d)

Un modelo sencillo para el rendimiento vectorial.

(e)

Tecnología de compiladores para máquinas vectoriales.

(f)

Mejorando el rendimiento vectorial.

(g)

Juntando todo: evaluación del rendimiento de los procesadores vectoriales.

(h)

Falacias y pifias.

(i)

Observaciones finales.

(j)

Perspectiva histórica y referencias.

8.

Diseño de la jerarquia de memoria.

(a)

Introducción: principio de localidad.

(b)

Principios generales de jerarquía de memoria.

(c)

Caches.

(d)

Memoria principal.

(e)

Memoria virtual.

(f)

Protección y ejemplos de memoria virtual.

(g)

Más optimizaciones basadas en el comportamiento de los programas.

(h)

Tópicos avanzados. Mejora del rendimiento de memoria cache.

(i)

Juntando todo: la jerarquía de memoria del VAX-11/780.

(j)

Falacias y pifias.

(k)

Observaciones finales.

(l)

Perspectiva histórica y referencias.

9.

Entradas/Salidas.

(a)

Introducción.

(b)

Predicción del rendimiento del sistema.

(c)

Medidas de rendimiento de E/S.

(d)

Tipos de dispositivos de E/S.

(e)

Buses. Conectando dispositivos de E/S a CPU/memoria.

(f)

Interfaz con la CPU.

(g)

Interfaz con un sistema operativo.

(h)

Diseño de un sistema de E/S.

(i)

Juntando todo: el subsistema de almacenamiento IBM 3990.

(j)

Falacias y pifias.

(k)

Observaciones finales.

(l)

Perspectiva histórica y referencias.

10.

Tendencias futuras.

(a)

Introducción.

(b)

Clasificación de Flynn de los computadores.

(c)

Computadores SIMD. Flujo único de instrucciones, flujos múltiples de datos.

(d)

Computadores MIMD. Flujos múltiples de instrucciones, flujos múltiples de datos.

(e)

Las rutas a El Dorado.

(f)

Procesadores de propósito especial.

(g)

Direcciones futuras para los compiladores.

(h)

Juntando todo: el multiprocesador Sequent Symmetry.

(i)

Falacias y pifias.

(j)

Observaciones finales. Evolución frente a revolución en arquitectura de computadores.

(k)

Perspectiva histórica y referencias.