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Módulo 1. Tecnologia de computadores

1.1. Informações gerais e breve história dos computadores

1.1.1. Organização e arquitetura
1.1.2. Breve história dos computadores

1.2. Aritmética computacional

1.2.1. A unidade aritmética
1.2.2. Sistemas de numeração
1.2.3. Representação de números inteiros
1.2.4. Aritmética com números inteiros
1.2.5. Representação de ponto flutuante
1.2.6. Aritmética de ponto flutuante

1.3. Conceitos clássicos de design lógico

1.3.1. Álgebra Booleana
1.3.2. Portas lógicas
1.3.3. Simplificação lógica
1.3.4. Circuitos Combinacionais
1.3.5. Circuitos sequenciais
1.3.6. Conceito de máquina sequencial
1.3.7. Elemento de memória
1.3.8. Tipos de elementos de memória
1.3.9. Síntese de circuitos sequenciais
1.3.10. Síntese de circuitos sequenciais com PLA

1.4. Organização e funcionamento básico do computador

1.4.1. Introdução
1.4.2. Componentes de um computador
1.4.3. Como funciona um computador
1.4.4. Estruturas de interconexão
1.4.5. Barramento de interconexão
1.4.6. Barramento PCI

1.5. Memória interna

1.5.1. Introdução aos sistemas de memória de computadores
1.5.2. Memória principal semicondutora
1.5.3. Correção de erros
1.5.4. Organização avançada de memória DRAM

1.6. Entrada/saída

1.6.1. Dispositivos externos
1.6.2. Módulos de entrada/saída
1.6.3. Entrada/saída programada
1.6.4. Entrada/saída via interrupções
1.6.5. Acesso direto à memória
1.6.6. Canais e processadores de entrada/saída

1.7. Instruções de máquina: características e funções

1.7.1. Recursos de instruções de máquina
1.7.2. Tipos de operandos
1.7.3. Tipos de operações
1.7.4. Linguagem de montagem
1.7.5. Endereçamento
1.7.6. Formatos de instruções

1.8. Estrutura e funcionamento do processador

1.8.1. Organização do processador
1.8.2. Organização de registros
1.8.3. Ciclo de instrução
1.8.4. Segmentação das instruções

1.9. Memória cache e memória externa

1.9.1. Princípios básicos de memórias caches
1.9.2. Elementos de design de cache
1.9.3. Discos magnéticos
1.9.4. RAID
1.9.5. Memória óptica
1.9.6. Fita magnética

1.10. Introdução ao funcionamento da unidade de controle

1.10.1. Micro-operações
1.10.2. Controle de processador
1.10.3. Implementação com fio

Módulo 2. Sistemas operacionais

2.1. Introdução aos sistemas operacionais

2.1.1. Conceito
2.1.2. Revisão histórica
2.1.3. Componentes fundamentais dos sistemas operacionais
2.1.4. Objetivos e funções dos sistemas operacionais

2.2. Estrutura dos sistemas operacionais

2.2.1. Serviços do sistema operacional
2.2.2. Interface do usuário do sistema operacional
2.2.3. Chamadas de sistema
2.2.4. Tipos de chamadas de sistema

2.3. Planejamento de processos

2.3.1. Conceitos básicos
2.3.2. Critérios de planejamento
2.3.3. Algoritmos de planejamento

2.4. Processos e fios de execução (threads)

2.4.1. Conceito de processo
2.4.2. Conceito de fios de execução (threads)
2.4.3. Status de processos
2.4.4. Controle de processos

2.5. Simultaneidade Exclusão mútua, sincronização e interbloqueio

2.5.1. Princípios de simultaneidade
2.5.2. Exclusão mútua
2.5.3. Semáforos
2.5.4. Monitores
2.5.5. Passagem de mensagens
2.5.6. Fundamentos de interbloqueio
2.5.7. Prevenção de interbloqueio
2.5.8. Prevenção de interbloqueio
2.5.9. Detecção e recuperação de interbloqueio

2.6. Gerenciamento de memória

2.6.1. Requisitos de gerenciamento de memória
2.6.2. Modelo de memória de um processo
2.6.3. Esquema de alocação contígua
2.6.4. Segmentação
2.6.5. Paginação
2.6.6. Paginação segmentada

2.7. Memória virtual

2.7.1. Noções básicas de memória virtual
2.7.2. Ciclo de vida de uma página
2.7.3. Política de gerenciamento de memória virtual
2.7.4. Política de localização
2.7.5. Política de extração
2.7.6. Política de substituição

2.8. Sistema de entrada/saída

2.8.1. Dispositivos de entrada/saída
2.8.2. Organização do sistema de entrada/saída
2.8.3. Uso de buffer
2.8.4. Disco magnético

2.9. Interface e implementação de sistema de arquivos 

2.9.1. Conceito de arquivo
2.9.2. Métodos de acesso
2.9.3. Estrutura de diretório
2.9.4. Estrutura de um sistema de arquivo
2.9.5. Implementação do sistema de arquivo
2.9.6. Implementação do sistema de diretório
2.9.7. Métodos de alocação
2.9.8. Gerenciamento de espaço livre

2.10. Proteção

2.10.1. Objetivos
2.10.2. Autenticação
2.10.3. Autorização
2.10.4. Criptografia

Módulo 3. Sistemas operacionais avançados

3.1. Conceito de sistema operacional

3.1.1. Funções de sistema operacional
3.1.2. Gerenciamento de processos
3.1.3. Gerenciamento de memória
3.1.4. Gerenciamento de diretórios e arquivos
3.1.5. O Shell: interatividade
3.1.6. Segurança
3.1.7. Objetivos de design

3.2. História dos sistemas operacionais

3.2.1. A primeira geração
3.2.2. A segunda geração
3.2.3. A terceira geração
3.2.4. A quarta geração
3.2.5. O caso do OS/2
3.2.6. A história do GNU/Linux
3.2.7. A história do Windows

3.3. Estrutura de um sistema operacional

3.3.1. Sistemas monolíticos
3.3.2. Sistemas em camadas
3.3.3. Virtualização
3.3.4. Exokernel
3.3.5. Modelo cliente-servidor
3.3.6. Sistemas distribuídos

3.4. Chamadas de sistema

3.4.1. Chamadas de sistema. Conceitos
3.4.2. Chamadas de sistema para gerenciamento de processos
3.4.3. Chamadas de sistema para gerenciamento de arquivos e diretórios
3.4.4. Chamadas para o sistema de comunicação

3.5. Windows e GNU/Linux

3.5.1. Estrutura de Windows
3.5.2. Estrutura GNU/Linux

3.6. O Shell GNU/Linux e PowerShell

3.6.1. Interpretador de comandos
3.6.2. Uso de interpretador de comandos
3.6.3. Comandos GNU/Linux
3.6.4. Sintaxe básica do PowerShell
3.6.5. Comandos básicos do PowerShell

3.7. Programação Shell

3.7.1. Programação de Scripts
3.7.2. Sintaxe

3.8. Programação do sistema no GNU/Linux

3.8.1. Linguagem C no UNIX
3.8.2. Ferramentas de compilação
3.8.3. Gerenciamento de erros

3.9. Chamadas de sistema em arquivos

3.9.1. Chamadas básicas
3.9.2. Chamadas de diretório
3.9.3. Chamadas avançadas

3.10. Sistema de chamadas de processos

3.10.1. Chamadas básicas
3.10.2. Sinais
3.10.3. Dutos

Módulo 4. Estrutura de computadores

4.1. Fundamentos de design e evolução do computador

4.1.1. Definição de arquitetura do computador
4.1.2. Evolução e desempenho das arquiteturas
4.1.3. Arquiteturas paralelas e níveis de paralelismo

4.2. Avaliação do desempenho de um computador

4.2.1. Medidas de desempenho
4.2.2. Programas de prova (Benchmarks)
4.2.3. Melhoria do desempenho
4.2.4. Custo de um computador

4.3. Explorando a hierarquia de memória

4.3.1. Hierarquia de memória
4.3.2. Noções básicas de cache
4.3.3. Avaliação e melhorias do cache
4.3.4. Memória virtual

4.4. Armazenamento e outros aspectos de entrada/saída

4.4.1. Confiabilidade, credibilidade e disponibilidade
4.4.2. Armazenamento em disco
4.4.3. Armazenamento flash
4.4.4. Sistemas de conexão e transferência de informações

4.5. Processadores segmentados

4.5.1. O que são processadores segmentados?
4.5.2. Princípios de segmentação de instruções (pipeline) e melhoria de desempenho
4.5.3. Design de processador com segmentação de instruções (pipeline)
4.5.4. Otimização dos canais funcionais
4.5.5. Tratamento de interrupções em um processador com segmentação de instruções (pipeline) 

4.6. Processadores superescalares

4.6.1. O que são processadores superescalares?
4.6.2. Paralelismo de instruções e paralelismo de máquinas
4.6.3. Processamento de instrução superescalar
4.6.4. Processamento de instruções de salto
4.6.5. Tratamento de interrupções em um processador superescalar

4.7. Processadores VLIW

4.7.1. O que são processadores VLIW?
4.7.2. Explorando o paralelismo em arquiteturas VLIW
4.7.3. Recursos de suporte ao compilador

4.8. Processadores vetoriais

4.8.1. O que são processadores vetoriais?
4.8.2. Arquitetura vetorial
4.8.3. O sistema de memória em processadores vetoriais
4.8.4. Medidas de desempenho em processadores vetoriais
4.8.5. Eficiência de processamento vetorial

4.9. Computadores paralelos

4.9.1. Arquiteturas paralelas e níveis de paralelismo
4.9.2. Motivação para o estudo de computadores paralelos
4.9.3. Espaço de design. Classificação e estrutura geral
4.9.4. Desempenho em computadores paralelos
4.9.5. Classificação de sistemas de comunicação em computadores paralelos
4.9.6. Estrutura geral do sistema de comunicação em computadores paralelos
4.9.7. A interface de rede em computadores paralelos
4.9.8. A rede de interconexão em computadores paralelos
4.9.9. Desempenho do sistema de comunicação em computadores paralelos

4.10. Redes de interconexão e multiprocessadores

4.10.1. Topologia e tipos de redes de interconexão
4.10.2. Comutação em redes de interconexão
4.10.3. Controle de fluxo em redes de interconexão
4.10.4. Roteamento em redes de interconexão
4.10.5. Coerência do sistema de memória multiprocessador
4.10.6. Consistência de memória em multiprocessadores
4.10.7. Sincronização em multiprocessadores

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