Edición de «Organización del Computador II»

{{Plan 1993|Arquitectura y Organización de Computadores}}

'''Organización del Computador II''' es una materia dedicada al estudio de las arquitecturas [[Organización del Computador II#IA-32|IA-32]] e [[Organización del Computador II#IA-64 (Itanium)|IA-64]] de Intel. Pertenece al área de [[Sistemas (Area)|Sistemas]] y, según el [[Plan de la Carrera]], es una materia a ser cursada en [[Plan de la Carrera#Segundo año|Segundo año]]. Es correlativa de [[Organización del Computador I]], y es requerida para cursar [[Sistemas Operativos]].

Históricamente, esta materia se cursa los Martes y Jueves a la noche.

== Contenidos ==

; IA32 :
* Operaciones básicas
* Direccionamiento a memoria
* Manejo de la pila y convencion C
* Aritmética de números grandes
* Strings
* Vectores y matrices
* MMX: Multimedia extension
* FPU: Floating point unit
* Listas enlazadas

== Apuntes ==
*[[Media:Orga2_apunte_primera_parte_2019.pdf|Apunte de la primera parte de la materia 2019]]
*[[Medio:resumen_2p_orga2.pdf| Apuntes segundo parcial 2do cuatri 2017: System Programming]]
*[https://docs.google.com/document/d/1G0Tnyp8jiwzN_cUHSDlw0IWKemfbwaV5N3zG2M8jQOk/edit#heading=h.pw1o7wj3m89b Apunte condensado de consulta para el segundo parcial.]
*[[Medio:Orga2_resumen_2parcial.pdf| Resumen para el segundo parcial]]: Pequeño resumen de algunos elementos de la segunda parte de la materia para llevar al parcial como apoyo. Hecho para el primer cuatrimestre de 2019.

== Parciales ==
===Primeros parciales===

{| class="wikitable sortable"
! Año  !! Cuatrimestre         !! Fecha      !! Instancia     !! Links
|-
|| 2023 || Segundo Cuatrimestre || 23/11/2023 || Recuperatorio || [https://git.exactas.uba.ar/avenegas/recu-primer-parcial-orga-ii enunciado + resolución]
|-
|| 2023 || Primer Cuatrimestre || 29/06/2023 || Recuperatorio || [https://git.exactas.uba.ar/slizarraga/recu1orga/-/tree/master enunciado + resolución]
|-
|| 2023 || Primer Cuatrimestre || 27/04/2023 || Parcial|| [https://github.com/Supermister47/1er-Parcial-Orga-II enunciado + resolución]
|-
|| 2022 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2022 || Recuperatorio || [https://github.com/sandromaestroni/orga2/tree/main/recu1 enunciado + resolución]
|-
|| 2022 || Segundo Cuatrimestre || 22/09/2022 || Parcial || [https://github.com/honi/uba-orga2/tree/main/parciales/01 enunciado + resolución]
|-
|| 2019 || Segundo Cuatrimestre || 07/06/2019 || Parcial || [[Medio:Orga2 1parcial 07-05-19.pdf| enunciado + resolución]]
|-
|| 2018 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2018 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1recu_27-11-18_resuelto.pdf| enunciado + resolución]]
|-
|| 2018 || Segundo Cuatrimestre || 02/10/2018 || Parcial || [[Medio:Orga2_1parcial_2-10-18_resuelto.pdf| enunciado + resolución]]
|-
|| 2018 || Primer Cuatrimestre || 28/06/2018 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1recu_28-06-18_resuelto.pdf| enunciado + resolución]]
|-
|| 2018 || Primer Cuatrimestre || 10/05/2018 || Parcial || [[Medio:Orga2_1parcial_10-05-18_resuelto.pdf| enunciado + resolución]]
|-
|| 2017 || Segundo Cuatrimestre || 23/11/2017 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1recu_23-11-17_resuelto.pdf| enunciado + resolución]]
|-
|| 2017 || Segundo Cuatrimestre || 03/10/2017 || Parcial || [[Medio:Orga2_1parcial_03-10-17_resuelto.pdf| enunciado + resolución]]
|-
|| 2017 || Primer Cuatrimestre || 11/05/2017 || Parcial || [[Medio:Orga2-1P-11-05-17.pdf| enunciado + resolución]]
|-
|| 2016 || Segundo Cuatrimestre || 29/11/2016 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1recu_29-11-16.pdf| enunciado + resolución]]
|-
|| 2016 || Segundo Cuatrimestre || 29/09/2016 || Parcial || [[Medio:Orga2_1parcial_29-09-16.pdf| enunciado + resolución]]
|-
|| 2016 || Primer Cuatrimestre || 07/07/2016 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1recu_07-07-16.pdf| enunciado + resolución]]
|-
|| 2016 || Primer Cuatrimestre || 05/05/2016 || Parcial || [[Medio:Orga2_1parcial_05-05-16_resuelto.pdf| enunciado + resolución]]
|-
|| 2015 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2015 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1recu_01-12-15.pdf|Recuperatorio del 01/12/15]]
|-
|| 2015 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2015 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1parcial_01-10-15.pdf|Parcial del 01/10/15]]
|-
|| 2015 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2015 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1recu_30-06-15.pdf|Recuperatorio del 30/06/15]]
|-
|| 2015 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2015 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1parcial_12-05-15.pdf|Parcial del 12/05/15]]
|-
|| 2014 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2014 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1recu_25-11-14.pdf|Recuperatorio del 25/11/14]]
|-
|| 2014 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2014 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1parcial_07-10-14.pdf|Parcial del 07/10/14]]
|-
|| 2014 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2014 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1recu_03-07-14.pdf|Recuperatorio del 03/07/14]]
|-
|| 2014 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2014 || Recuperatorio || [[Medio:ORGA2 P1 1C 2014.pdf|Parcial del 20/05/14]]
|-
|| 2013 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2013 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1recu_19-11-13.pdf|Recuperatorio del 19/11/13]]
|-
|| 2013 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2013 || Recuperatorio || [[Medio:ORGA2 P1 2C 2013.pdf|Parcial del 01/10/13]]
|-
|| 2013 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2013 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1recu_11-07-13.pdf|Recuperatorio del 11/07/13]]
|-
|| 2013 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2013 || Recuperatorio || [[Medio:ORGA2 P1 1C 2013.pdf|Parcial del 14/05/13]]
|-
|| 2012 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2012 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1recu_04-12-12.pdf|Recuperatorio del 04/12/12]]
|-
|| 2012 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2012 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1parcial_09-10-12.pdf|Parcial del 09/10/12]]
|-
|| 2012 || Segundo Cuatrimestre || 17/11/2012 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1recu_12-07-12.pdf|Recuperatorio del 12/07/12]]
|-
|| 2012 || Segundo Cuatrimestre || 15/05/2012 || Recuperatorio || [[Medio:ORGA2 P1 1C 2012.pdf|Parcial del 15/05/12]]
|-
|| 2011 || Segundo Cuatrimestre || 01/12/2011 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1recu_01-12-11.pdf|Recuperatorio del 01/12/11]]
|-
|| 2011 || Segundo Cuatrimestre || 11/10/2011 || Recuperatorio || [[Medio:ORGA2 P1 2C 2011.pdf|Parcial del 11/10/11]]
|-
|| 2011 || Segundo Cuatrimestre || 05/07/2011 || Recuperatorio || [[Medio:Orga2_1recu_05-07-11.pdf|Recuperatorio del 05/07/11]]
|-
|| 2011 || Segundo Cuatrimestre || 17/05/2011 || Recuperatorio || [[Medio:ORGA2 P1 1C 2011.pdf|Parcial del 17/05/11]]
|}

===Segundos parciales===
*[https://github.com/Supermister47/Parciales-Orga-II/blob/main/2do%20parcial.pdf Parcial del 22/06/23 (resuelto)]
*Parcial del 10/11/22 [[Medio:Orga2_2parcial_10-11-22_enunciado.pdf|(enunciado)]] [[Medio:Orga2_2parcial_10-11-22_resuelto.pdf|(resuelto)]] [[Medio:Orga2_2parcial_10-11-22_teorico.pdf|(enunciado+resuelto teórico)]]
*[[Medio:Orga2_2parcial_17-06-21.pdf|Parcial del 17/06/21 (resuelto)]]
*[[Medio:Orga2_2parcial_06-08-20.pdf|Recuperatorio del 06/08/20 (resuelto)]]
*[[Medio:Orga2_2parcial_18-06-19.pdf|Parcial del 18/06/19]]
*[[Medio:Orga2_2parcial_11-07-19_parte2.pdf|(parte 2)]][[Medio:Orga2_2parcial_11-07-19_parte1.pdf|Parcial del 11/07/19 resuelto (parte 1)]]
*[[Medio:Orga2_2parcial_15-11-18.pdf|Parcial del 15/11/18 (bastante resuelto)]] [[Medio:Orga2_2parcialbis_15-11-18_resuelto.pdf|bis]]
*[[Medio:Orga2_2parcial_21-06-18_resuelto.pdf|Parcial del 21/06/18 (resuelto)]]
*[[Medio:Orga2_2parcial_14-11-17_resuelto.pdf|Parcial del 14/11/17 (resuelto)]]
*[[Medio:Orga2_2recu_18-07-17.pdf|Recuperatorio del 27/07/17 (resuelto)]]
*[[Medio:Orga2_2parcial_29-06-17.pdf|Parcial del 29/06/17 (resuelto)]]
*[[Medio:Orga2_2recu_06-12-16.pdf|Recuperatorio del 06/12/16]]
*[[Medio:Orga2_2parcial_17-11-16.pdf|Parcial del 17/11/16]]
*[[Medio:Orga2_2recu_14-07-16.pdf|Recuperatorio del 14/07/16]]
*[[Medio:Orga2_2parcial_23-06-16.pdf|Parcial del 23/06/16]]
*[[Medio:Orga2_2recu_10-12-15.pdf|Recuperatorio del 10/12/15]]
*[[Medio:Orga2_2parcial_19-11-15.pdf|Parcial del 19/11/15 (resuelto)]]
*[[Medio:Orga2_2recu_07-07-15.pdf|Recuperatorio del 07/07/15]]
*[[Medio:Orga2_2parcial_23-06-15.pdf|Parcial del 23/06/15]]
*[[Medio:Orga2_2recu_02-12-14.pdf|Recuperatorio del 02/12/14]]
*[[Medio:Orga2_2parcial_18-11-14.pdf|Parcial del 18/11/14]]
*[[Medio:Orga2_2recu_10-07-14.pdf|Recuperatorio del 10/07/14]]
*[[Medio:ORGA2 P2 1C 2014.pdf|Parcial del 24/06/14]]
*[[Medio:ORGA2 R2 2C 2013.pdf|Recuperatorio del 26/11/13]]
*[[Medio:ORGA2 P2 2C 2013.pdf|Parcial del 12/11/13]]
*[[Medio:ORGA2 P2 1C 2013.pdf|Parcial del 27/06/13]]
*[[Medio:Orga2_2recu_11-12-12.pdf|Recuperatorio del 11/12/12]]
*[[Medio:ORGA2 P2 2C 2012.pdf|Parcial del 22/11/12]]
*[[Medio:Orga2_2recu_19-07-12.pdf|Recuperatorio del 19/07/12]]
*[[Medio:ORGA2 P2 1C 2012.pdf|Parcial del 26/06/12]]
*[[Medio:Orga2_2recu_13-12-11.pdf|Recuperatorio del 13/12/11]]
*[[Medio:ORGA2 P2 2C 2011.pdf|Parcial del 24/11/11]]
*[[Medio:Orga2_2recu_12-07-11.pdf|Recuperatorio del 12/07/11]]
*[[Medio:ORGA2 P2 1C 2011.pdf|Parcial del 28/06/11]]
*[[Parcial del 16/11/06 (Organización del Computador II)|Parcial del 16/11/06]]

== Finales ==
*[[Orga2_final_09-03-18|Final de 09/03/2018]]
*[[Orga2_final_06-08-19|Final de 06/08/2019]]
*[[Medio:Orga2_final_02-08-22.pdf |Final de 02/08/2022]]
*[[Orga2_final_28-02-23|Final de 28/02/2023]]

== Material para Finales ==

'''Recomendación (2018)''': Los finales de Alejandro Furfaro suelen ser orales (si no hay mucha gente, con más de 10 personas podés esperar que te tome escrito). Los orales duran 15-20 minutos y hace preguntas de microarquitectura: específicamente sobre coherencia de caché (protocolo MESI por ejemplo), predicción de saltos y ejecución fuera de orden (algoritmo de Tomasulo/ReOrder Buffer). 

Empezar viendo los videos, luego completar información con las clases de Microarquitectura de Furfi y recién ahí leer los papers que esperan leas para el final.

=== Oral ===
* Coherencia de Cache :
** Explicar cuándo empezamos a tener problemas con la coherencia y cuál es el problema de tener incoherentes la memoria con las caches.
** Explicar las diferentes políticas de escritura, comparándolas según el uso de procesador y el uso del bus. ¿Cuál es más apta para un sistema Monoprocesador y cuál para un sistema SMP? Justificar.
** Explicar cómo se podría utilizar Copy Back en un sistema SMP.
** ¿Qué entiende por snooping y con qué elementos se implementa?¿Cómo se complementa con el protocolo MESI?¿Qué cosas se tienen que agregar a nivel de HW para implementar MESI (snoop bus, Shared, RFO)?
** En el protocolo MESI, ¿qué significa el estado ''Modified''?
** MESI, tenés una línea en estado ''Shared'', ¿qué significa?¿Qué pasa si la querés escribir?¿Es impreciso? 
** Si un procesador quiere leer una línea que él no tiene pero otro cache tiene en estado ''Modified'', ¿qué secuencia de cosas pasan?  
** ¿Qué pasa si un procesador escribe en una linea con ''Modified''?¿Cómo afecta a la performance si se usa un protocolo con Write/copy back comparado con Write through?
    
* Predicción de Saltos :
**¿Cómo funciona un predictor de saltos de 2 bits? Motivación y funcionamiento. Incluir diagrama y transiciones de estado.
** ¿En qué situaciones funciona bien un predictor de saltos de 2 bits y mal uno de 1 bit?
** ¿Por qué usar un predictor de 2 bits y no uno de 1 bit, 3 bits, spec89, etc?

* Ejecución Fuera de Orden 
** Concepto y funcionamiento general.¿Qué nuevas dependencias se introducen con la ejecución fuera de orden?    
** Ventajas respecto de un esquema superescalar con ejecución en orden. Considerar que ambos modelos tienen la misma cantidad de vías de ejecución.

* Algoritmo de Tomasulo 
** ¿Cuándo se debe stallear una instrucción?
** Explicar cuáles son los bloques de hardware que se agregan a un procesador superescalar, qué riesgos resuelve, y cómo funciona cada uno. 
** ¿Qué elementos tiene una Reservation Station?
** ¿Cómo se establece la relación consumidor/productor según Tomasulo?¿Dónde está el tag o a qué hace referencia?
** Detallar secuencia de pasos para ejecutar una instrucción.

* Reorder Buffer
** ¿Qué le faltó al algoritmo de Tomasulo para tener excepciones precisas?
** ¿Qué elementos tiene un reorder buffer?
** Explicar la implementación de Intel del Algoritmo de Tomasulo en el Three Cores Engine, detallando cada parte involucrada.

=== Resúmenes ===
*[[Media:Resumen_orga_2.pdf | Apunte para el final (2021)]]
*[[Media:Resumen_orga_2_zamboni.pdf | Resumen de temas y algunos papers]]: La parte de los papers esta mitad en ingles, mitad en castellano, se agreden aportes. Link a la [https://github.com/Gian150/resumenes-uba/tree/master/Orga2 fuente]
*[[Media:Resumen_orga_2_-_Straminsky.pdf | Resumen de microarquitectura y otros temas para el final (Straminsky)]]
*Autoevaluación modelo para preparar el final (lbarrios) (disclaimer: no son preguntas oficiales, son preguntas que se me ocurrieron mientras estudiaba, para luego poder hacer un simulacro de final y ver en qué puntos andaba flojo) [https://github.com/lbarrios/orga2-final/blob/master/preguntas-final.md Repositorio Github (Markdown)] [[Medio:Orga2_cuestionario_lbarrios.pdf| [PDF]]]
**Resumen (autoevaluación resuelta) (lbarrios) (disclaimer: no garantizo que las respuestas sean 100% correctas) [https://github.com/lbarrios/orga2-final/blob/master/preguntas-final-resueltas.md Repositorio Github (Markdown)] [[Medio:Orga2_resumen_lbarrios.pdf| [PDF]]]
*[[Media:Resumen_para_el_Final_de_Orga_2.pdf | Un resumen para el final de Orga 2 ]] : con todos los temas. 2 errores conocidos: 1) El pipeline de forwarding puede estar mal por un ciclo de clock 2) en MESI: Mesi usa la linea RFO (NO LA SHARED) cuando un cache que tiene una linea modified tiene que decirle a otro que la quiere leer que espere a que la escriba en memoria
*([[ Media:Orga2_resumen_mivnisky2019_1.pdf | Parte 1 ]] | [[ Media:Orga2_resumen_mivnisky2019_2.pdf | Parte 2 ]]): Todos los temas del final (2019) y resúmenes de los papers de Pentium 4, Hyper-Threading y Pentium M.

=== Videos ===
* [https://campus.exactas.uba.ar/course/view.php?id=2492&section=1 Clases teóricas y prácticas del 2020-2021 (virtualidad)] No se necesita estar matriculado. Las teóricas son dadas por Furfaro así que los temas que entran en los finales que suele tomar él son los de las clases T04 y T05 (microarquitectura).
*[http://www.archive.ece.cmu.edu/~ece447/s15/doku.php?id=schedule Carnegie Mellon - Computer Architecture 2015 - Onur Mutlu]: Videos sobre los temas del final ('''MUY''' recomendado). El link también incluye las clases en formato .ppt y .pdf para descargarse. Las clases (o lecturas) importantes son la [https://www.youtube.com/watch?v=CkOPbj5KhP8&index=10&list=PL5PHm2jkkXmi5CxxI7b3JCL1TWybTDtKq 9], [https://www.youtube.com/watch?v=NCUDEgLfC_I&index=11&list=PL5PHm2jkkXmi5CxxI7b3JCL1TWybTDtKq 10], [https://www.youtube.com/watch?v=nMfbtzWizDA&index=13&list=PL5PHm2jkkXmi5CxxI7b3JCL1TWybTDtKq 11] (Habla de ROB), [https://www.youtube.com/watch?v=P-mXr9adbCc&index=14&list=PL5PHm2jkkXmi5CxxI7b3JCL1TWybTDtKq 12] (Habla de Tomasulo), [https://www.youtube.com/watch?v=z0EknfZdlIs&index=15&list=PL5PHm2jkkXmi5CxxI7b3JCL1TWybTDtKq 13], [https://www.youtube.com/watch?v=AXf_C5qOm8o&index=19&list=PL5PHm2jkkXmi5CxxI7b3JCL1TWybTDtKq 17] y [https://www.youtube.com/watch?v=4_Z07m8tf6k&index=20&list=PL5PHm2jkkXmi5CxxI7b3JCL1TWybTDtKq 18] (la [https://youtu.be/JfjT1a0vi4E?t=3922 28] habla de Coherencia de Caché (minuto 1:05:20) y la [https://www.youtube.com/watch?v=X6DZchnMYcw&list=PL5PHm2jkkXmi5CxxI7b3JCL1TWybTDtKq&index=33 29] habla de Snooping Protocols y MESI entre otras cosas).

* Hay un curso de HPCA (High Performance Computer Architecture) que incluye todos los temas que entran en este final. Son videos de muy corta duración cada uno (de 2 a 5 minutos) en donde cada video explica un tema particular de forma autocontenida. A mí me sirvieron mucho, recomiendo darles una oportunidad (como complemento al resto del material)
** Parte 1: [https://www.youtube.com/watch?v=tawb_aeYQ2g&list=PLAwxTw4SYaPmqpjgrmf4-DGlaeV0om4iP]
** Parte 2: [https://www.youtube.com/watch?v=z4rWk3VMtm4&list=PLAwxTw4SYaPkNw98-MFodLzKgi6bYGjZs]
** Parte 3: [https://www.youtube.com/watch?v=Oqfk7U2eaFY&list=PLAwxTw4SYaPnhRXZ6wuHnnclMLfg_yjHs]

=== Papers ===

Estos son los papers que se espera que se lean:

*[[Medio:Orga2_paper_pentium4.pdf| The Microarchitecture Of The Pentium 4 Processor]]
*[[Medio:Orga2_paper_hyper-threading.pdf| Hyper-Threading Technology Architecture and Microarchitecture]]
*[[Medio:Orga2_paper_pentiumM.pdf| The Intel Pentium M Processor - Microarchitecture and Performance]]
*[[Medio:Orga2_paper_pentium4-90nm.pdf| The Microarchitecture of the Intel Pentium 4 Processor on 90nm Technology]]
*[[Medio:Orga2_paper_duo.pdf| Introduction to Intel Core Duo Architecture]]
*[[Medio:Orga2_paper_cmp.pdf| CMP Implementation in Systems based on the Intel Core Duo prosessor]]
*[[Medio:Orga2_paper_duo-45nm.pdf| Original 45nm Intels Core 2 Processor Performance]]
*[[Medio:Orga2_paper_penyn.pdf| Improvements in the Intels Core 2 Penryn Processor Family Architecture and Microarchitecture]]


Material extra

*[[Media:Understanding_Pipelining_and_Superscalar_Execution.pdf | Pipelining and Superscalar execution]] : Paper sobre temas de microarquitectura para el final.
*[http://www.nostarch.com/download/insidemachine_ch4.pdf Inside the Machine (Chapter 4): Superscalar Execution] : Capitulo de muestra sobre ejecución superescalar para preparar el final.

=== Bibliografía / Temas ===

* Computer Architecture. A quantitative approach. Henessy & Patterson. Ed. Morgan Kaufman : Muy buen libro aunque se zarpa un poco con el alcance. Los capítulos son el 2 y el 4, y el apéndice A.

== Enlaces externos ==
*[https://www.felixcloutier.com/x86/index.html Índice de instrucciones de Felix Cloutier]
*[http://www.jegerlehner.com/intel/IntelCodeTable_es.pdf Tabla de códigos x86]
*[https://www.officedaytime.com/simd512e/simd.html Otro índice de instrucciones, con mejores visualizaciones (especialmente para SIMD)]
*[ftp://download.intel.com/design/Pentium4/manuals/25366621.pdf Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual, Volume 2A: Instruction Set Reference, A-M]
*[ftp://download.intel.com/design/Pentium4/manuals/25366721.pdf Intel 64 and IA-32 Architectures Software Developer's Manual, Volume 2B: Instruction Set Reference, N-Z]
*[http://download.intel.com/design/Itanium/manuals/24531905.pdf Intel Itanium Architecture Software Developer's Manual - Volume 3: Instruction Set Reference]
*[http://www.drpaulcarter.com/pcasm/pcasm-book-pdf.zip PC Assembly Language]


[[Category:Materias]]
[[Category:Computación]]
[[Category:Sistemas]]