Introdução à Arquitetura de Computadores: Processador e Memória, Slides de Redes de Computadores

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Parte2:

A Arquitetura do Conjunto de

Instruções

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Bibliografia

[1] Miles J. Murdocca e Vincent P. Heuring, “Introdução à

Arquitetura de Computadores”

[2] Marcelo Rubinstein – Transparências do curso de

Computadores Digitais (UERJ)

[3] Andrew S. Tanenbaum, “Organização Estruturada de

Computadores”

[4] José Paulo Brafman – Transparências do curso de Organização

de Computadores (UFRJ)

[5] Victor Paulo Peçanha Esteves – Apostila de Arquitetura de

Microcomputadores, Módulo 1

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O Modelo de Barramento de Sistemas

Revisitado

Um programa compilado é copiado do disco rígido na memória. ACPU lê as instruções e os dados da memória, executa as instruções,e armazena os resultados de volta na memória.

Principles of Computer Architecture

by M. Murdocca and V. Heuring

©

1999 M. Murdocca and V. Heuring

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Organização de um Computador Simples

(fonte: Tanenbaum)

@ 2000-2001 by Prentice-Hall, Inc.

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Memória

Onde os programas e os dados são armazenados

Sua unidade básica é o bit

É formada por um conjunto de células (ou posições)

O número de bits de uma célula é chamado palavra

Células referenciadas por um endereço

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Memória (cont.)

Organização de uma memória de 96 bits (fonte: Tanenbaum)

@ 2000-2001 by Prentice-Hall, Inc.

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Processador (cont.)

Registrador é constituído de

n

flip-flops, cada flip-flop

armazenando um bit

PC (

Program Counter

): aponta para a próxima instrução a ser

buscada na memória para ser executada

IR (

Instruction Register

): armazena a instrução que está sendo

executada

Outros de uso geral ou específico

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Processador (cont.)

Organização do processador

Caminho de dados constituído de

Registradores

ULA

Barramentos: conjunto de fios paralelos que permite atransmissão de dados, endereços e sinais de controle

Instruções do processador

Registrador-memória

Registrador-registrador

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Ciclo de Busca e Execução

- Os passos que a Unidade de Controle segue durante a execução

de um programa são:(1) Busca na memória da próxima instrução a ser executada.(2) Decodificação do opcode.(3) Leitura dos operandos da memória, se necessário.(4) Execução da instrução e armazenamento dos resultados.(5) Volta ao passo 1.

Este é conhecido como ciclo de busca e execução

(fetch-execute

cycle)

, ou busca-decodificação-execução.

Principles of Computer Architecture

by M. Murdocca and V. Heuring

©

1999 M. Murdocca and V. Heuring

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Busca e Execução (det.)

1 - Busca da próxima instrução na memória e armazenamento da

instrução em IR

2 - Atualização de PC3 - Determinação do tipo de instrução do IR4 - Caso necessário, busca dos dados que estão na memória e

armazenamento dos mesmos em registradores

5 - Execução da instrução6 - Caso necessário, armazenamento do resultado na memória

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Processador (cont.)

PC (16)

DC (16)

R3 (16)

A (8)

B (8)

RE (16)

RD (8)

SP (16)

T1 (8)

T2 (8)

ULA

F (1)

M

E

M

VI (8)

IR (8)

UC

CPU 8080 simplificada (adaptado de Brafman)

RD/WR

B.End. Int (16) B. Dados

Int (8)

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Processador (cont.)

Busca na memória

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Processador (cont.)

PC (16)

DC (16)

R3 (16)

A (8)

B (8)

RE (16)

RD (8)

SP (16)

T1 (8)

T2 (8)

ULA

F (1)

M

E

M

VI (8)

IR (8)

UC

CPU 8080 simplificada (adaptado de Brafman)

RD/WR

B.End. Int (16) B. Dados

Int (8)

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Processador (cont.)

PC (16)

DC (16)

R3 (16)

A (8)

B (8)

RE (16)

RD (8)

SP (16)

T1 (8)

T2 (8)

ULA

F (1)

M

E

M

VI (8)

IR (8)

UC

CPU 8080 simplificada (adaptado de Brafman)

RD/WR

B.End. Int (16) B. Dados

Int (8)