MIC29004-lista1

Assuntos

• Seções do livro "Fundamentos de Arquitetura de Computadores":
  • 3.2 Princípios básicos
  • 3.3 Elementos básicos
  • 3.5 Modelo de von Neumann: o Computador IAS
  • Aulas práticas com o simulador IAS-SIM

Exercícios

1. Qual o formato genérico de uma instrução e como as suas partes são definidas?
2. O que forma um programa?
3. O conjunto de instruções que uma máquina executa é infinito? E os programas possíveis são infinitos?
4. Qual a seqüência de execução das instruções de um programa?
5. O que é "executar a instrução"?
6. A memória é separada em palavras, o que identifica uma palavra e o que pode ser armazenado em uma palavra?
7. Qual o tamanho do barramento de endereço de uma memória com 1024 palavras? Por quê?
8. Qual o tamanho do barramento de dados de uma memória com 1024 bytes?
9. Qual a relação entre os registradores REM e RDM e os barramentos de endereço e dados respectivamente?
10. Além de endereço e dados, o que mais compõe a interface com uma memória?
11. Qual os componentes que formam a Unidade Central de Processamento (UCP ou CPU)? Explique-os.
12. Descreva três exemplos de códigos de condição da ULA.
13. O que define o comprimento em bits do Acumulador?
14. Dê exemplos de micro-operações executadas pela Unidade de Controle.
15. Quais os registradores são utilizados pela Unidade de Controle para gerar os sinais responsáveis pelas micro-operações? Explique-os.
16. Qual é a função do apontador de instrução?
17. Explique o processo de "busca – decodificação – execução" de uma instrução?
18. Quais os registradores da CPU são modificados depois da busca de instrução?
19. Quando é gerado os sinais de controle para executar a instrução?
20. Cite três classes de instruções dando exemplos.
21. Qual é a organização da memória do IAS (número de palavras, largura da palavra, tamanho dos barramentos)?
22. Quais as possíveis interpretações da palavra de memória do IAS?
23. Qual é o formato de dados do IAS?
24. Qual é o formato das instruções do IAS?
25. Qual é comprimento em bits dos operandos da ULA do IAS?
26. Considerando que a ULA do IAS tem as operações de Soma, Subtração, Divisão, Multiplicação, Divisão, Deslocamento para esquerda, Deslocamento para direita e Comparação "maior e igual". Qual o tamanho do barramento de controle da ULA? Por quê?
27. Usando a tabela auxiliar:
    1. Defina o tamanho (em bits), o motivo desse tamanho e a função de cada um dos registradores listados na primeira tabela.
    2. A partir da tabela "code" apresente os valores dos registradores em cada etapa dos ciclos de "busca – decodificação – execução"
28. Monte o programa do IAS:

. Cu->S(x) start .empty i: .data 2 j: .data 1 start: S(x)->Ac+ g S(x)->Ah+ h S(x)->Ah- i Cu->S(x) cont g: .data 3 h: .data 5 cont: S(x)->Ah- j At->S(x) f halt .empty f: .data 0 </syntaxhighlight>

Extras

• Responda as próximas questões considerando um processador hipotético com arquitetura Von Neumann com as características abaixo:
  • Palavra (word) de 16bit;
  • Capacidade de endereçamento de 1K-Word

1. Qual deve ser o tamanho mínimo dos seguintes registradores?
   • Contador de Programa (PC)
   • Acumulador
   • REM e RDM

1. Considerando que cada instrução desse processador ocupa 1 palavra, qual o tamanho máximo do programa, dos dados e do programa+dados?
2. Os dados e as instruções ocupam o mesmo espaço de endereçamento?