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Curso de Engenharia de Computa¸ao c˜ Disciplina de Organiza¸ao e Arquitetura de Computadores c˜ Aula 16: Introdu¸ao aos processadores x86 c˜ Prof. Dr. Luciano Jos´ Senger e Departamento de Inform´tica a UEPG

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Os microprocessadores 8086/8088

O microprocessador 8086 da Intel ´ um microprocessador de 16 bits, de forma que sua unidade l´gica e aritm´tica, os e o e seus registradoresinternos, e a maior parte das suas instru¸oes foram projetados para trabalhar com palavras de 16 bits. c˜ e o Al´m disso o 8086 tem um barramento de dados de largura 16 bits, ou seja, pode ler e escrever na mem´ria ou nos portos de E/S utilizando 16 bits de uma s´ vez. O barramento de endere¸os ´ de 20 bits, de forma que o 8086 pode endere¸ar 1 MB o c e c (220 ) posi¸oes de mem´ria. Cada uma destasposi¸oes de mem´ria ´ ocupada por um Byte. c˜ o c˜ o e A arquitetura do 8086 pode ser organizada em duas unidades distintas: a BIU (Bus Interface Unit) e a EU (Execution Unit). A BIU envia endere¸os para o barramento de endere¸os, lˆ instru¸oes da mem´ria, lˆ e escreve dados nas portas e na c c e c˜ o e mem´ria. Assim, a BIU ´ a unidade respons´vel por todas as transferˆncias de dados e endere¸osatrav´s dos barramentos. o e a e c e Por sua vez, a EU diz a BIU onde ´ que h´-de ir buscar instru¸oes ou dados, decodifica e executa as instru¸oes. ` e a c˜ c˜ O processador 8086 de 16 bits foi lan¸ado em junho de 1978 e operava a 4,77 MHz. Para o seu primeiro microcomputador, c a IBM resolveu usar o 8088 por dois motivos: manter os custos do PC reduzidos e manter a compatibilidade com chips ´perif´ricos. E que o 8088 aceitava um barramento interno de 16 bits (como o 8086), mas seu barramento externo era de 8 e bits. O processador 8088 foi implementado com 29.000 transistores e compactado num pacote de 40 pinos - dif´ imaginar ıcil quando comparado a processadores atuais de milh˜es de transistores e centenas de pinos. o O estudo da arquitetura do 8088 (ou 8086) permite entender a arquitetura dosprocessadores mais modernos. O modelo de programa¸ao b´sico ´ muito similar aos processadores mais modernos e todos os recursos em n´ de aplicativos, como c˜ a e ıvel registradores, tipos de dados e modo de endere¸amento, s˜o extens˜es do conjunto de recursos do 8086 original. c a o No diagrama de blocos da Figura 1 est˜o ilustrados os componentes principais do microprocessador 8088:registradores, a unidade l´gica e aritm´tica e os barramentos. Destaca-se tamb´m a interface com a mem´ria, com sua unidade somadora e o e e o o sistema de controle de execu¸ao. c˜

Figura 1: Diagrama de blocos do processador 8088 A UCP tem 4 registradores internos, cada um de 16 bits, chamados de AX, BX, CX e DX. Esses registradores s˜o chamados a

de uso geral e tamb´m podem ser usados comoregistradores de 8 bits. Para isso, tais registradores devem ser referenciados e como, por exemplo, AH e AL, que s˜o, respectivamente, o Byte high e o low do registrador AX. Esta nomenclatura tamb´m a e se aplica para os registradores BX, CX e DX. Os registradores do processador 8088 est˜o ilustrados na Tabela 1. a Tabela 1: Registradores Registrador Acumulador Registrador Base Registrador ContadorRegistrador de Dados Registrador de Segmento de Dados Registrador de Segmento Extra Registrador de Segmento de Pilha Registrador de Segmento de C´digo o Registrador Apontador da Base Registrador de ´ Indice Fonte Registrador de ´ Indice Destino Registrador Apontador de Pilha Registrador Apontador da Pr´xima Instru¸ao o c˜ Registrador de Flag

AX BX CX DX DS ES SS CS BP SI DI SP IP F

1.1

Utiliza¸˜odo programa DEBUG ca

O DEBUG ´ um programa que tem sua origem no sistema operacional MS-DOS, e serve para a cria¸ao e depura¸ao de e c˜ c˜ programas. Atrav´s do DEBUG, pode-se verificar os registradores do sistema, realizar consultas na mem´ria do sistema e o e o desenvolvimento e altera¸ao de programas simples. c˜ O DEBUG pode apenas criar arquivos com a extens˜o .COM, e por causa das...
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