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Linguagem de Máquina


Agenda
 Introdução.
 O Processador MIPS.

 Instruções para Soma e Subtração.
 Trabalhando com a Memória.
 Instruções para transferência de Dados.

Introdução
 Com

o assunto de hoje, começaremos a
entender as seguintes questões
 Como controlar o hardware?
 Qual a diferença entre um hardware específico e

um de propósito geral?
 Como deixar ohardware flexível?

Introdução
 Com

o assunto de hoje, começaremos a
entender as seguintes questões
 Como controlar o hardware?
 Através de instruções.

 Qual a diferença entre um hardware específico e

um de propósito geral?
 Flexibilidade, forma de programação

 Como deixar o hardware flexível?
 Dando o suporte a um conjunto de instruções.

O processador MIPS
Processadores dão suporte a um conjunto de

instruções.
 Arquiteturas diferentes apresentam conjunto de

instruções similares
 Processadores

desenvolvidos

com

princípios

básicos

semelhantes
 Operações básicas devem ser oferecidas por todos os

processadores.

O processador MIPS
 Hoje e nas próximas aulas veremos o conjunto

de instruções do processador MIPS.
 Um poucosobre o MIPS:
 Criado na década de 80 por John L. Hennessy.
 Microprocessador bastante utilizado.
 Em

2002, foram fabricados 100 milhões de
unidades.
 Encontrados em produtos de várias empresas.


ATI, Broadcom, Cisco, NEC, Nintendo, Silicon Graphics,
Sony, Texas Instrument, Toshiba, etc.

O Processador MIPS
 Elementos Básicos

Entrada
Memória Cache
Unidade de
ControleRegistradores

Saída

O processador MIPS
 Algumas Características
 Instruções simples, sempre realizam uma única operação.
 Tamanho fixo de 32 bits.

 Possui 32 registradores. Cada um deles de 32 bits.
 Tamanho da palavra MIPS

 Em geral, instruções MIPS trabalham com 3 operandos.
 Esta característica torna o hardware mais simples.

 O tamanho da palavra também é 32 bits. Palavra – Conjunto de bytes, em geral, corresponde ao
tamanho das instruções, bem como o tamanho do dado que o
processador pode lidar.

O Processador MIPS
 Elementos Básicos
palavras

palavras

palavras

O Processador Mips
 Banco de Registradores
 Menor bloco de memória do ambiente computacional,

em geral, armazena uma única palavra.
 PC
 Registrador especial. Apontapara a próxima instrução.

 Memória de Instruções e Dados
 Armazenam instruções e os dados utilizados por essa

instrução.
 ULA
 Realiza operações lógica e aritmética

Registradores no MIPS
 Padrão de nomes de registradores:
 $s0, $s1, $s2,... representam os registradores

salvos (armazenam variáveis)
 $ t0 ,

$t1, ... Representam os registradores
temporários (operaçõesintermediárias)

 Existem alguns outros, veremos em outras aulas.

Como um programa é executado?
Processador lê código
armazenado em sua memória
interna e começa a executar o
programa.

Na memória principal, parte do
programa migra para a memória
interna do processador.

Browser é carregado do
armazenamento secundário para
memória principal

Instruções para soma e subtração
add e sub.
 Exemplos:
 add $s0, $s1, $s2
 # A soma de $s1 + $s2 é colocada em $s0.
 sub $s0, $s1, $s2
 # A subtração de $s1 - $s2 é colocada em $s0.
 Como são compiladas as seguintes instruções

java?
 a = b + c;
 d = a - e;

Instruções para soma e subtração
Mapeando cada variável para seus respectivos
registradores, teremos:
add $s0, $s1, $s2
sub $s3, $s0, $s4
 E essaatribuição?
 f = (g + h) – (i + j);

Instruções para soma e subtração
 f = (g + h) – (i + j)
 Assembly final:

add $t0, $s0, $s1
add $t1, $s2, $s3
sub $s4, $t0, $t1

Instrução para soma com constantes
 addi (Adição Imediata).
 Realiza soma com um valor constante.
 Sintaxe:


addi $s0, $s1, 15



Se $s1 = 25, qual valor de $s0?

 Qual

utilidade de uma operação...
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