MI1022806 2020 2 AULA06

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Estrutura e Funcionamento da CPU

Neste capítulo estudaremos características da maioria das CPUs.

Pilhas

Uma pilha , ou stack é uma estrutura de dados ordenada do tipo LIFO (last-in-first-out), na qual apenas um dos elementos pode ser acessado, em um dado instante - o elemento do topo da pilha.

O tamanho da pilha, ou o número de elementos empilhados, é variável. Normalmente, existe um tamanho máximo de "níveis" da pilha, mas estes podem ser continuamente acrescentados ou removidos.

Quase todas as pilhas são controladas por 3 apontadores/ponteiros (variáveis que armazenam endereços de memória):

  • o apontador que endereça o topo da pilha, normalmente chamado de TOP - este valor é incrementado ou decrementado, conforme a pilha aumenta ou diminui (até o limite máximo de LENGHT, e o limite mínimo de BOTTOM);
  • o apontador que endereça o limite máximo de tamanho da pilha, muitas vezes chamado de LENGHT, e
  • o apontador que endereça a base da pilha, também chamado de BOTTOM.

Normalmente, a instrução que empilha, isto é, coloca um novo dado no topo da pilha é a instrução PUSH. Da mesma forma, a instrução que desempilha, ou seja, remove o item do topo da pilha, normalmente, chama-se POP.


Fig 127 MI1022806.png

Na grande maioria dos casos, as pilhas são usadas nas CPUs para gerenciar a chamada e retorno de procedimento. Ou seja, é comum que se armazene endereço de retorno nas pilhas, ou status de registradores, etc.

Alguns processadores possuem pilhas para uso interno. Porém estas não estão disponíveis para os programadores.

Quando estiverem, instruções específicas para processamento nas pilhas, além de PUSH e POP, são desejáveis.

Por exemplo:

Fig 128 MI1022806.png

Note que a última instrução, MUPST, de MUltiPlica STack atuará sobre os dois últimos valores do topo da pilha.

Na imensa maioria dos casos, as operações lógico-aritméticas nas pilhas seguem esta notação pós-fixa, também chamada de notação polonesa reversa. Nesta notação, o operador vem depois dos operandos.

Exemplo:

a + b a b +
a + (b x c)a b c x +
(a + b )x ca b + c x 

A figura abaixo ilustra todos os passos, e comportamento da pilha, se esta estivesse executando a sequência de instruções de pilha abaixo, para efetuar a operação f = (a - b)/(c + d x e):

(I)    PUSH A
(II)   PUSH B
(III)  SUB
(IV)   PUSH C
(V)    PUSH D
(VI)   PUSH E
(VII)  MUL
(VIII) ADD
(IX)   DIV
(X)    POP F

Fig 129 MI1022806.png

Representações Little-Endian, Big-Endian e Bi-Endian

A partir do momento em que os valores utilizados nas CPUs começaram a ultrapassar o limite de um byte (8 bits), surgiu a dúvida: "como dispor estes bytes componentes de cada palavra na memória?"

Byte menos significativos em endereços mais baixos da memória, ou vice-versa.

Por exemplo:

Seja o valor hexadecimal 12345678h, armazenado em 32 bits, a partir da posição de memória 184, em memória endereçável a cada byte.
Fig 130 MI1022806.png

No mapeamento mostrado à esquerda, em (a), o byte mais significativo é armazenado no menor endereço de byte. Isto é conhecido como representação big-endian e é equivalente à ordem de escrita ocidental.

No mapeamento mostrado à direita, em (b), o byte menos significativo é armazenado no menor endereço de byte. Isto é conhecido como representação little-endian, e é remanescente da ordem de avaliação das operações aritméticas, da direita para a esquerda.

Os processadores bi-endian possibilitam a utilização de ambas as disposições de bytes, big-endian e little-endian. Assim, os desenvolvedores podem escolher qualquer uma das disposições de bytes, setando bits dos registradores de estado de máquina (MSR), ao migrar sistemas operacionais, ou aplicações de outras máquinas.

Processadores ARM bi-endian

Os processadores ARM suportam modo bi-endian.

No entanto, o tipo de memória suportada também depende do projeto do resto da plataforma (conexões de barramento, controladores de memória, periféricos, etc). Consulte sempre o datasheet para se certificar de que o modo escolhido é possível de ser usado, na sua plataforma.


The Cortex-M3 Little Endian memory View Exemple
Adress Bits 31-24 Bits 23-16 Bits 15-8 Bits 7-0
0x1003-0x1000 Byte-0x1003 Byte-0x1002 Byte-0x1001 Byte-0x1000
Byte-0x1007-0x1004 Byte-0x1007 Byte-0x1006 Byte-0x1005 Byte-0x1004
Byte-... Byte-4xN+3 Byte-4xN+2 Byte-4xN+1 Byte-4xN
The Cortex-M3 Big Endian memory View Exemple
Adress Bits 31-24 Bits 23-16 Bits 15-8 Bits 7-0
0x1003-0x1000 Byte-0x1000 Byte-0x1001 Byte-0x1002 Byte-0x1003
Byte-0x1007-0x1004 Byte-0x1004 Byte-0x1005 Byte-0x1006 Byte-0x1007
Byte-... Byte-4xN Byte-4xN+1 Byte-4xN+2 Byte-4xN+3

Modos de Endereçamento

Nas aulas anteriores, focamos o que faz um conjunto de instruções. Em particular, examinamos os tipos de operação e de operandos que podem ser especificados em instruções de máquinas.

Esta aula aborda a questão de como especificar operações e operandos nas instruções:

  • como o endereço de um operando é especificado e,
  • como são organizados os bits de uma instrução, para definir a operação e os endereços de operandos, em uma instrução.

Em um formato de instrução típico, os campos de endereço são relativamente pequenos. Para viabilizar a referência a uma enorme quantidade de posições de memória principal, ou virtual, várias técnicas de endereçamento têm sido empregadas.

As mais comuns são:

  • Endereçamento imediato;
  • Endereçamento direto;
  • Endereçamento indireto;
  • Endereçamento de registrador;
  • Endereçamento indireto via registrador;
  • Endereçamento por deslocamento;
  • Endereçamento a pilha.


Modo Algoritmo Principal Vantagem Principal Desvantagem
Imediato Operando = A Nenhuma referência à memória Limitada magnitude do operando
Direto EA = A Simples Espaço de endereçamento limitado
Indireto EA = (A) Espaço de endereçamento grande Múltiplas referências à memória
Registrador EA = R Nenhuma referência à memória Espaço de endereçamento limitado
Indireto via Registrador EA = (R) Espaço de endereçamento grande Referência extra à memória
Deslocamento EA = A + (R) Flexibilidade Complexibilidade
Pilha EA = *Top Nenhuma referência à memória Aplicabilidade limitada


Onde

A = conteúdo de campo de endereço da instrução

R = conteúdo de campo de endereço que referencia um registrador

EA = endereço real (efetivo) da posição que contém o operando

(X) = conteúdo da posição de endereço X



Endereçamento imediato

A forma mais simples é o endereçamento imediato, no qual o valor do operando é especificado diretamente na instrução

OPERANDO = A

Esse modo pode ser usado para definir e usar constantes ou para atribuir valores iniciais em variáveis.

O valor é armazenado em complemento-dois, e o bit de sinal é propagado.

A grande desvantagem é que o tamanho do operando é limitado pelo tamanho do campo de endereço, o qual, na maioria dos conjuntos de instrução, é bem menor que o tamanho de uma palavra.

Fig 131 MI1022806.png

O ARM não aceita endereçamento imediato para acessos à memória.

Algumas instruções, porém, como a MOV, toleram endereçamento imediato, com restrição ao tamanho do valor utilizado (até valor 4096d, 13 bits).

Exemplo no ARM:

 MOV R1, #3

Endereçamento direto

Outra forma simples de endereçamento, na qual o campo de endereço contém o endereço efetivo do operando

EA = A

Também fornece um espaço de endereçamento limitado.

Fig 132 MI1022806.png


Exemplo no ARM:


LDR R3,=MY_NUMBER 
...
MY_NUMBER   DCD 0x12345678  ;onde 0x12345678 é o endereço do valor a ser carregado para R3


=> A diretiva DCD tem que ser usada porque o ARM não aceita instruções com a forma:

LDR R3, #2000   ;onde 2000 seria o endereço do valor a ser carregado em R3

Diretiva DCD

A diretiva DCD aloca um ou mais palavras de memória, alinhadas no limite de 4 bytes, e define os conteúdos iniciais de memória, em tempo de execução.

& é um sinônimo de DCD.

SINTAXE:

{label} DCD expr{,expr}

onde:

expr é:
  • uma expressão numérica
  • uma expressão relativa ao registrador PC.

A instrução DCD insere até 3 bytes de preenchimento antes da palavra definida, se necessário, para alcançar o alinhamento de 4-bytes. A variação DCDU não faz o alinhamento.

EXEMPLOS:

data1   DCD     1,5,20      ; Defines 3 words containing
                           ; decimal values 1, 5, and 20
data2   DCD     mem06 + 4   ; Defines 1 word containing 4 +
                           ; the address of the label mem06
data3   DCDU    1,5,20      ; Defines 3 words containing
                           ; 1, 5 and 20, not word aligned

Endereçamento indireto

No endereçamento indireto, especifica-se o endereço de uma palavra de memória, que, por sua vez, contém o endereço do operando:

EA = (A)
Fig 133 MI1022806.png

Exemplo:

Este modo não existe no ARM, mas seria algo do tipo

MOV R1, [0x2000]

Endereçamento de registrador

Semelhante ao endereçamento direto, exceto que o campo de endereço se refere a um registrador, não a um endereço de memória.

EA = R

Tipicamente, um campo de endereço que referencia um registrador tem 3 a 4 bits, possibilitando referenciar um total de 8 a 16 registradores de propósito geral.

Fig 134 MI1022806.png

As vantagens deste modo de endereçamento são:

  1. O tamanho do campo de endereço requerido na instrução é pequeno;
  2. Não requer nenhuma referência à memória (tempo menor de acesso).


Exemplo no ARM:

 MOV R1, R2   ;onde o valor armazenado em R2 é o valor a ser movido para R1

Endereçamento indireto via registrador

Neste modo de endereçamento, o campo de endereço contém um registrador, o qual, por sua vez, contém o endereço do operando.

Fig 135 MI1022806.png

É um dos mais vantajosos, porque permite que o endereço (de tamanho longo) seja utilizado na própria instrução. Como utiliza um registrador, requer um acesso à memória a menos, tornando o acesso ao operando ainda mais rápido.

Este modo não existe no ARM, mas seria algo do tipo

Exemplo no ARM:

 STR R1,[R0]

Endereçamento por deslocamento

É um modo de endereçamento bastante poderoso. Combina as capacidades dos endereçamentos direto e indireto via registrador.

É conhecido por uma variedade de nomes, dependendo do contexto de uso, embora o mecanismo básico seja o mesmo.

EA = A + (R)


O endereçamento por deslocamento requer que a instrução tenha dois campos de endereço, pelo menos um dos quais é explícito.

O outro campo de endereço, ou uma referência implícita baseada no código de operação, especifica um registrador cujo conteúdo é adicionado a A, para produzir o endereço efetivo.

Fig 136 MI1022806.png

Os três usos mais comuns do endereçamento por deslocamento são:

  • Endereçamento relativo
  • Endereçamento via registrador-base
  • Indexação

Endereçamento Relativo

No modo de endereçamento relativo, o registrador referenciado implicitamente é o contador de programa. Isto é, o endereço da instrução corrente é adicionado ao campo de endereço para produzir o endereço efetivo EA.

Nessa operação, o campo de endereço é tipicamente tratado como um número em complemento dois. Portanto, o endereço efetivo é um deslocamento relativo ao endereço da instrução.

Endereçamento via registrador-base

Neste modo de endereçamento, o registrador referenciado contém um endereço de memória, e o campo de endereço contém um deslocamento em relação a este endereço.

A referência ao registrador pode ser explícita ou implícita.

Exemplo no ARM:

LDR.W R0,[R1, #offset]! ; Read memory[R1+offset], with R1
; update to R1+offset
LDR.W R0,[R1], #offset ; Read memory[R1], with R1
; updated to R1+offset

Endereçamento por indexação

No modo indexado, o campo de endereço contém um endereço de memória principal e o registrador especificado conterá um deslocamento positivo, relativo a este endereço.

Um uso importante da indexação é como um mecanismo eficiente para implementar operações interativas.

Considere, por exemplo, uma lista de números armazenados a partir de um endereço A. Suponha que queiramos adicionar 1 a cada elemento da lista. É necessário buscar cada valor da memória, adicionar 1 ao mesmo e armazená-lo de volta na memória.

Isto pode ser feito mais facilmente utilizando-se indexação. O valor A é armazenado no campo de endereço da instrução e o registrador escolhido, denominado registrador índice, é inicializado com valor 0.

Depois de cada operação, o registrador índice é incrementado de 1.

Como este tipo de operação é bastante comum, ela é feita automaticamente em algumas plataformas, como no caso do Arm, como parte da própria instrução. Esta técnica é conhecida como auto-indexação:

EA = A + (R)
R ← R + 1


Endereçamento a pilha

É uma forma de endereçamento implícito.

As instruções de máquina não precisam incluir uma referência à memória, operando implicitamente sobre o topo da pilha.

Fig 137 MI1022806.png

Modos de Endereçamento do ARM

Existem nove formatos utilizados para calcular o endereço para uma instrução LOAD ou STORE, para palavra ou byte sem sinal.

A sintaxe geral é:

 LDR|STR{<cond>}{B}{T} <Rd>, <addressing_mode>

onde

  • <Rd> é um dos registradores R0 a R15,
  • <Rn> e <offset> são valores ou um dos registradores R0 a R12, além de R14 (R13 é o SP e R15 é o PC).
  • <addressing_mode> é uma das nove opções listadas abaixo:

1. Offset imediato

[<Rn>, #+/-<offset_12>]

2. Offset por registrador

[<Rn>, +/-<Rm>]

3. Offset escalonado por registrador

[<Rn>, +/-<Rm>, <shift> #<shift_imm>]

4. Pré-indexado imediato

[<Rn>, #+/-<offset_12>]!

5. Registrador pré-indexado

[<Rn>, +/-<Rm>]!

6. Pré-indexado por registrador escalonado

[<Rn>, +/-<Rm>, <shift> #<shift_imm>]!

7. Pós-indexado imediato

[<Rn>], #+/-<offset_12>

8. Registrador pós-indexado

[<Rn>], +/-<Rm>

9. Pós-indexado por registrador escalonado

[<Rn>], +/-<Rm>, <shift> #<shift_imm>


Mais informações

[1]

Exemplos:

Teste os exemplos abaixo, com R0 = 30d, R1 = 1200d, R2 = 100d e R5 = 16d:

STR R0, [R1, #4]
STR R0, [R1, -R5]!
STR R0, [R1], #8
STR R0, [R1, -R2, LSL #1]!

Máquinas CISC x RISC

Paradigma CISC - Complex Instruction Set Computer

  • Conjunto de instruções inicialmente simples
  • Avanços tecnológicos permitiram a fabricação de computadores com mais transistores e menor custo
  • Projetistas optaram por conjuntos de instruções cada vez mais complexos

⇒ Intenção: reduzir a distância semântica entre Assembly e linguagens de alto nível

  • Instruções com elevado grau semântico
  • Elevado número de modos de endereçamento (ex: endereçamento indireto em memória)
  • Elevado número de ciclos de clock por instrução → redução da frequência de clock
  • Menor número de instruções por programa → menor uso de memória de código
  • Decodificação através de microcódigo → dificulta/impossibilita o uso de pipeline

Paradigma RISC - Reduced Instruction Set Computer

  • Instruções simples que executam rápido
  • Elevado número de registradores de uso geral
  • Decodificação de instruções com lógica combinacional (tabela)
  • Execução utilizando pipeline → um ciclo de clock por instrução
  • Regularidade de tempo de execução
  • Regularidade de tamanho de instrução
  • Redução da área de silício e tempo de projeto
  • Efeito final: melhor desempenho, apesar do número de instruções por programa ser maior


Fig 138 MI1022806.png

Processadores ARM

São processadores de 32 bits (alguns 64 bits) de arquitetura RISC.


Algumas famílias ARM:

Existem hoje aproximadamente 18 famílias, dentre elas as mais utilizadas são: ARM7, ARM7TDMI, ARM9TDMI, ARM11, Cortex-M, Cortex-A, Cortex-R.

Cada família tem uma especialização.

Exemplo:

O Cortex-A tem foco na área de processadores para computadores e Smartfones poderosos.

O ARM7 abrange uma grande faixa, desde alguns microcontroladores até processadores de videogames portáteis.

A família Cortex-M (em especial os Cortex-M0+) são arquiteturas focadas para microcontroladores.

Arquiteturas de Von Neumann x Harvard

A Arquitetura de von Neumann é uma arquitetura de computador que se caracteriza pela possibilidade de uma máquina digital armazenar os programas no mesmo espaço de memória que os dados, podendo assim manipular programas.


Fig 139 MI1022806.jpeg


A Arquitetura de Harvard é uma arquitetura de computador que se distingue das outras por possuir duas memórias diferentes e independentes em termos de barramento e ligação ao processador.

Baseia-se na separação de barramentos de dados das memórias onde estão as instruções de programa e das memórias de dados, permitindo que um processador possa acessar as duas simultaneamente, obtendo um desempenho melhor do que a da Arquitetura de von Neumann, pois pode buscar uma nova instrução enquanto executa outra.

A arquitetura Havard logicamente é mais complexa; permite pipelining, normalmente utilizada em arquiteturas RISC e também possui um repertório com menos instruções que a de Von-Neumann, e essas são executadas apenas num único ciclo de relógio.


Fig 140 MI1022806.jpeg


A diferença entre a arquitetura Von Neunmann e a Harvard é que a Harvard separa o armazenamento e o comportamento das instruções do CPU e os dados, enquanto a Von Neumann utiliza o mesmo espaço de memória para ambos.


Na arquitetura Von-Neumann, é processada uma única informação por vez, visto que nessa tecnologia, execução e dados percorrem o mesmo barramento, o que torna o processo lento em relação à arquitetura Harvard.

A tecnologia Harvard mais utilizada nos PC's e microcontroladores, pois proporcionam maior velocidade de processamento, pois enquanto a CPU processa uma informação, outra nova informação está sendo buscada, de forma sucessiva.

Arquiteturas Von Neumann x Harvard nas famílias ARM

Os processadores ARM mais modernos podem ser encontrados nas duas arquiteturas.

São Von Neumann (Não existe separação entre barramentos de dados e o barramento da memória de programa):

  • ARM 7TDMI
  • Cortex-M0 -->Microcontroladores mais simples, suportam somente o set de instruções Thumb com algumas instruções do Thumb2 (sempre executam no modo Thumb);
  • Cortex-M0+ -->Apresentam algumas melhorias em relação ao M0, além de ter suporte opcional à proteção de memória (MPU);
  • Cortex-M1 -->São utilizados juntos com FPGAs;

São Harvard (Possuem barramentos separados para dados e instruções):

  • Cortex-M3 -->São microcontroladores mais poderosos, suportam completamente os sets Thumb e Thumb2, além de multiplicação têm divisão por hardware;
  • Coxtex-M4 -->Têm instruções para processamento de sinais (DSP), têm uma unidade de ponto flutuante opcional (Cortex-M4F).

Pipelines

Pipeline é uma técnica de hardware que permite que a CPU realize a busca de uma ou mais instruções além da próxima a ser executada.

Estas instruções são colocadas em uma fila de memória dentro do processador (CPU) onde aguardam o momento de serem executadas: assim que uma instrução termina o primeiro estágio e parte para o segundo, a próxima instrução já ocupa o primeiro estágio.

Em resumo, é o processo pelo qual uma instrução de processamento é subdividido em etapas, uma vez que cada uma destas etapas é executada por uma porção especializada da CPU, podendo colocar mais de uma instrução em execução simultânea.

Fig 141 MI1022806.png

Isto traz um uso mais racional da capacidade computacional com ganho substancial de velocidade.

Entre os problemas enfrentados estão a dependência de instruções anteriores e desvios que dificultam o processo, bem como a diferença de complexidade de instruções que fazem com que as mesmas possam levar um tempo variável para execução.

A técnica de pipeline é utilizada para acelerar a velocidade de operação da CPU, uma vez que a próxima instrução a ser executada está normalmente armazenada nos registradores da CPU e não precisa ser buscada da memória principal que é muito mais lenta.

É semelhante a uma linha de produção de fábrica. Cada instrução de um microprocessador passa por diversas fases até sua execução. Estas fases podem ser:

  • Busca da instrução
  • Decodificação da instrução
  • Cálculo de endereço de operandos
  • Busca de operandos
  • Execução da instrução
  • Escrita de operandos

Se conseguirmos separar todas estas fases de forma independente, e separar cada fase por ciclo de relógio teríamos (neste exemplo) 6 ciclos por instrução.

Se usarmos uma técnica de pipeline poderíamos colocar 6 instruções ao mesmo tempo no microprocessador (cada uma numa fase distinta) e termos 6 instruções executadas em 6 ciclos (1 instrução por ciclo, idealmente).

Outros problemas advém desta técnica, como desvios (como saber as próximas instruções), e dependência de instruções (a próxima depende da anterior).

Na prática todos os microprocessadores modernos utilizam-se de várias (dezenas) fases no processamento para usufruir de clocks maiores (quanto menor a fase, mais rápido pode ser o ciclo).


Fig 142 MI1022806.png


Tempo de processamento

O tempo gasto no processamento de M instruções em um pipeline com K estágios e ciclo de máquina igual a t é dado por:

T = [ K + (M –1 )] * t

Quando M >> K (caso comum), T é aproximadamente M * t

Exemplo:

Se um programa tem 10.001 instruções, quanto tempo leva para ser executado em um processador com pipeline de 5 estágios e relógio de 100 ns? E sem o pipeline?

T= (5 + (10.000))*100x10-9 =~ 1 ms    (com pipeline)
T = 500 ns * 10.000 =~ 5ms  (sem pipeline)

Problemas

Estágios podem ter tempos de execução diferentes:

  • Solução 1: Implementar esses estágios como um pipeline onde cada sub-estágio possui tempo de execução semelhante aos demais estágios do pipeline principal.
  • Solução 2: Replicar esse estágio, colocando réplicas em paralelo no estágio principal. O número de réplicas é

dado pela razão entre o tempo do estágio mais lento e os demais.


O sistema de memória é incapaz de manter o fluxo de instruções no pipeline

  • O uso de memória cache com alta taxa de acerto e tempo de acesso compatível com o tempo de ciclo do pipeline.

Dependências ou Conflitos (“Hazards”)

  • Conflitos Estruturais - Pode haver acessos simultâneos à memória feitos por 2 ou mais estágios.
  • Dependências de Dados - As instruções dependem de resultados de instruções anteriores, ainda não completadas.
  • Dependências de Controle - A próxima instrução não está no endereço subseqüente ao da instrução anterior.

Tratamento de Exceções

Pipeline na família ARM

São normalmente Pipelines de 3 a 6 Estágios:

  1. Busca (Fetch) – Busca da instrução na memória
  2. Decodificação (Decode) – Decodificação dos registradores usados na

instrução

  1. Execução (Execute)
    1. Leitura de registradores
    2. Operações lógicas, aritméticas e de deslocamento;
    3. Escrita em registradores, etc

Pipeline: Situação Ideal

Fig 143 MI1022806.png

⇒ Todas as operações realizadas em registradores → 6 instruções em 6 ciclos de clock (ARM Cortex-M3)


Fig 144 MI1022806.png

Pior caso:

Salto indireto (instrução BX), 3 ciclos de clock para completar o salto (ARM Cortex-M3)

Arquitetura x Organização de computadores

Arquitetura = documento de especificação

  • Instruções
  • Exceções
  • Registradores
  • Memória

Ex: ARMv4, ARMv7, etc.

Não tem custo, pode ser obtido diretamente do website da ARM

Organização = implementação física (silício)

Ex: ARM7TDMI, ARM Cortex-M3, etc.

ARM vende a implementação de núcleos em VHDL ou máscara de difusão para empresas licenciadas

Outras características

18 registradores de 32 bits

• Tratamento muito eficiente de interrupções

• Gerenciamento de consumo de energia

• Projetado para ser programado em C (completamente, até mesmo tratamento de reset, interrupções e exceções)

• Permite uso de sistemas operacionais (RTOS)

– Modelo Usuário/Supervisor


Arquitetura ARMv7M

• Sem memória cache ou Unidade de Gerenciamento de Memória (MMU)

• Tabela de vetores contém endereços, não instruções

• Instrução DIV

• Interrupções salvam e recuperam automaticamente o estado do processador


Controlador de Interrupções é parte da macrocélula Cortex-M3

• Mapa de memória fixo

• Registrador único de estado do processador

• Núcleo de processamento Thumb-2

– Mistura de instruções de 16 e 32 bits (alta densidade de código), mas não requer alinhamento para instruções de 32 bits

Exercícios

  1. Faça um programa em código assembler do ARM que compare 3 variáveis (que podem estar em registradores ou na memória) e verifique qual é o maior valor entre elas. Admita não haver valores iguais (se a>b e a>c então a; se b>a e b>c então b; senão c). Teste no simulador (Visual) e entregue o código fonte inteiramente comentado.
  2. Faça um programa em código assembler do ARM que descubra qual é o enésimo número da sequencia Fibonnaci. Sabendo que na matemática, a Sucessão de Fibonacci, é uma sequência de números inteiros, começando normalmente por 0 e 1, na qual, cada termo subsequente corresponde à soma dos dois anteriores. Exemplo o décimo termo da sequência é o número 34 (0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, 1597, 2584,...). Teste no simulador (Visual) e entregue o código fonte inteiramente comentado.



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