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Arquitetura de Computadores e Sistemas Operativos

Código: LIB10101    Sigla: ACSO
Área Científica: Informática

Ocorrência: 2019/20 - 1S

Página Web:https://moodle.esgt.ipsantarem.pt/course/view.php?id=1503
Área de Ensino: Informática

Cursos

Sigla Nº de Estudantes Plano de Estudos Ano Curricular Créditos Horas Contacto Horas Totais
LIB1 36 Despacho n.º 9994/2012, de 24 de julho 6 75 150

Horas Efetivamente Lecionadas

LI_1_TA

Teórico-Práticas: 72,00

Docência - Horas Semanais

Teórico-Práticas: 5,00

Tipo Docente Turmas Horas
Teórico-Práticas Totais 1 5,00
Filipe Miguel Coutinho Batista Duarte - ESGT   5,00

Docência - Responsabilidades

Docente Responsabilidade
Filipe Montez Coelho Madeira - ESGT Responsável

Língua de Ensino

Inglês

Objetivos de aprendizagem e a sua compatibilidade com o método de ensino (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes)

O conhecimento da arquitetura e do funcionamento do computador revela-se fundamental na preparação de um aluno numa Licenciatura em Informática. Neste contexto que se destacam objetivos:
  1. Conhecer os princípios básicos de funcionamento do computador;
  2. Apresentar os fundamentos de hardware e de software e explicar como estes se combinam num computador;
  3. Reconhecer os componentes e as arquiteturas típicas dos computadores pessoais, servidores e outras arquiteturas;
  4. Conhecer a estrutura interna, funções, funcionamento e interação entre cada um dos subsistemas que compõem o sistema operativo (SO);
  5. Transmitir os conhecimentos mais relevantes no campo dos sistemas operativos, procurando que as abordagens sejam complementares e comparativas entre sistemas operativos com diferentes origens;
  6. Utilizar e explorar as interfaces que permitem aos programadores invocarem as funções do SO.

Conteúdos programáticos

  1. Arquitetura e Organização de um Computador
    • Noções de Hardware e de Software
    • Componentes e arquiteturas de hardware
    • Unidades funcionais de um computador
    • Armazenamento e manipulação dos dados
    • Microprogramação, processamento em estágios, caches e memória virtual
    • Evoluções mais recentes nos processadores, memórias e periféricos
    • Representação da informação
    • Bases de numeração e operações aritméticas em diferentes bases
    • Códigos alfanuméricos: caracteres ASCII e códigos Unicode
    • Álgebra de Boole, funções lógicas, propriedades e simplificação algébrica
  2. Introdução aos SO
    • Objetivos e funções
    • Evolução Histórica
    • Estrutura dos S.O. modernos
  3. Conceitos de SO
    • Gestão de Processos e tarefas
    • Gestão da memória
    • Sistemas de entrada/saída;
    • Sistemas de Ficheiros
  4. Programação de aplicações usando serviços do SO
    • Desenvolver programas com chamadas ao sistema
    • Manipulação de ficheiros e diretórios
    • Sincronização e comunicação entre processos

Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da unidade curricular

Nesta unidade curricular são introduzidos os conceitos base associados ao funcionamento dos computadores e à instalação e parametrização dos principais sistemas operativos. O primeiro grupo de conteúdos programáticos está associado aos conhecimentos e competências da arquitectura e funcionamento dos computadores, correspondentes aos 3 primeiros objetivos.

Os tópicos 2 e 3 pretendem dar competências aos alunos de instalação e funcionamento dos sistemas operativos mais usuais, correspondem aos objetivos 4 e 5.

O último objetivo relacionado essencialmente com o desenvolvimento de diversos projetos práticos inclui por isso o 4º tópico dos conteúdos onde será explorada a programação de sistemas utilizando a API dos sistemas operativos Linux e Windows.

A estrutura de conteúdos proposta permite assim atingir todos os objetivos propostos para a unidade curricular.


Metodologias de ensino e de aprendizagem específicas da unidade curricular articuladas com o modelo pedagógico

A metodologia de ensino recorre a aulas teóricas onde os conceitos são expostos e discutidos. As aulas teórico práticas incidem essencialmente sobre exercícios em ambientes de virtualização com diferentes sistemas operativos. As aulas práticas permitem experimentar as interfaces de programação dos Sistemas Operativos estudados (Linux/Windows).

A avaliação da unidade curricular faz-se com recurso aos seguintes elementos de classificação, estando entre parenteses indicada a ponderação destes no cálculo da nota final:

  •     1 Teste individual
  •     1 Trabalho de Grupo, com diversos pontos de avaliação de igual ponderação

A nota final será o resultado da expressão: 35% Teste + 65% Trabalho

Requer classificação não inferior a 9 valores [0..20] em ambas as componentes (teste e trabalho).


Demonstração da coerência das metodologias de ensino e avaliação com os objetivos de aprendizagem da unidade curricular

A unidade curricular requer necessariamente conceitos teóricos, fundamentais para a compreensão das diferentes componentes do conteúdo programático. O cariz prático encontrado nos ambientes de virtualização torna-se fundamental para uma mais completa demonstração e aplicação dos conceitos e práticas subjacentes. A componente prática permite demonstrar alguns requisitos que os sistemas operativos necessitam de atender no seu funcionamento.

As aulas teóricas onde os conceitos são apresentados permitem abranger todos os primeiros 4 objetivos. As aulas teórico práticas permitirão a exploração e comparação entre os sistemas operativos estudados e permitem cumprir o 5º objetivo.

O último objetivo decorre do trabalho desenvolvido nas aulas prática de programação recorrendo à interface dos SO's.


Bibliografia de consulta (existência obrigatória)

Tanenbaum, A. , Bos, H. (2014). Modern Operating Systems - 4th Edition. New York: Pearson. ISBN: 978-0133591620

Marques, J. A.; Ferreira, P.; Ribeiro, C.; Veiga, L.; Rodrigues, R. (2012). Sistemas Operativos 2ª Ed., Lisboa: FCA Editora, ISBN: 978-9727227563

Stallings, W. (2014). Operating Systems: Internals and Principles - 8th Edition. New York: Pearson. ISBN: 978-0133805918

Delgado, J., Ribeiro, C. (2014). Arquitectura de Computadores 5.ª Ed., Lisboa: FCA Editora, ISBN: 978-9727227891

Pereira, F.; Guerreiro, R. (2012). Linux - Curso Completo, 7ª Ed., Lisboa: FCA Editora, ISBN: 978-9727227013

Rosa, António. Windows Server 2016 - Curso Completo. FCA Editora. ISBN: 978-972-722-886-7.