Arquitetura dos computadores

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Arquitetura RISC vs. CISC
Edward David Moreno
edwdavid@gmail.com

Objetivos
• Ao final desta apresentação o aluno deverá ser capaz de:
– Reconhecer máquinas RISC – Diferenciar máquinas RISC de CISC – Conhecer algumas das vantagens das máquinas RISC

Arquitetura - Edward Moreno

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Roteiro
• • • • • • • Evolução da Arquitetura de ComputadoresMáquinas CISC Motivação para um conceito diferente Máquinas RISC RISC x CISC Exercício : Debate Bibliografia
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Evolução Da Arquitetura De Computadores
• Até meados da década de 80:
– Baseados em concepções surgidas na década de 60;

• Configuração básica:
– – – – – Única CPU; Memória externa; 8 a 16 registradores; Milhares de instruções; Modos complexos deendereçamento;
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Evolução Da Arquitetura De Computadores
• Final da década de 70:
– Enorme volume de atividades voltadas para otimização do funcionamento dos computadores;

CISC
• Computador com conjunto de instruções reduzidos
– ( Complex Instruction-set Computer)

• Maiores contribuições:
– Inovações; – Ganhos de performance;

• Exemplos:
– IBM 360, – DEC VAX, –Intel 80386, – Motorola 68030
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• Maiores modificações:
– O conceito de máquina RISC; – Arquiteturas paralelas:
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CISC
• registradores, memória • acesso indireto via posição de memória
– conteúdo da memória acessada é usado como novo endereço – Ex: O registrador “N” recebe o conteúdo do endereço de memória “B” cujo endereço de“B” está armazenado no endereço “C” da memória. (opsss!!)
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Máquinas CISC
• tipos de instrução bastante variados
– geralmente com múltiplas maneiras de endereçar operandos;

• comprimento variável de instruções (nº. de bits)
– múltiplos de byte

• não exigência de alinhamento em memória
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Características das Instruções CISC
•Início os primeiros computadores com conjunto simples de instruções. • Custo do hardware foi caindo e portanto foi possível desenvolver cada vez mais recursos no hardware → conjunto de instruções cada vez maior e mais complexo, o que motivou o aparecimento dos microprogramas nos anos 60 e 70. • Uma máquina CISC em geral possui de 120 a 350 instruções com diferentes formatos para dados einstruções. • Conjunto pequeno de registradores gerais, de 8 a 24 (generalpurpose-register GPRs)

Máquinas CISC
Se, por um lado, temos: – código resultante mais compacto! Por outro lado, temos: – lógica interna da CPU muito mais complexa

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Máquinas CISC
• Um processador escalar simples executa instruções com operandos em pontofixo. • Modernos podem tem ambos: unidades em ponto fixo e em ponto flutuante. • Em função da complexidade das instruções, um Processador Escalar CISC pode ser construído em um único CHIP ou montado em múltiplos CHIPs sobre uma placa • Tabela a seguir mostra alguns exemplos de máquinas CISC.

Motivação
• Qual o tipo de instrução mais utilizado?
– É o comando de atribuição (resultado estatístico emprogramas de computadores escritos em diversas linguagens de programação)

• Influência na performance:
– Memória externa são em geral muito mais lenta do que acesso a registradores internos do processador

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Motivação
• Gasto com decodificação de microinstruções do microprograma, que se tornavam mais complexas amedida que as máquinas CISC se desenvolviam. • Maioria das instruções possuía um grande número de modos de endereçamento;

RISC
• Computador com Conjunto de Instruções Reduzidos;
– (Reduced Instruction Set Computer)

• Apresenta um conjunto de instruções mais simples e verticais;

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RISC
• tipos de instrução...
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