Seus burros

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Computador HIPO

Para introduzirmos as no¸oes b´sicas de como funciona um computador, empregaremos

a
um modelo imagin´rio (hipot´tico) que denominaremos de computador hipo. O funcionaa
e
mento desse modelo tem as caracter´
ısticas b´sicas do funcionamento de um computador real
a
embora seja muito mais simples e did´tico.
a

1

Introdu¸˜o
ca

Inicialmente vamos apresentar asunidades fundamentais de um computador:
• Unidade Central de Processamento ou CPU: ´ a unidade que controla o funcionamento
e
do computador e executa as instru¸˜es. Ela cont´m o apontador de instru¸˜es e o
co
e
co
acumulador, que ser˜o explicados adiante.
a
• Mem´ria Central: ´ composta por unidades chamadas posi¸˜es de mem´ria. Nos
o
e
co
o
computadores cada posi¸˜o de mem´ria ´indicada por um endere¸o. No HIPO (daqui
ca
oe
c
em diante abreviaremos “Computador Hipo” por Hipo) esse endere¸o ´ um n´mero de
ce
u
00 a 99 (dois algarismos). Cada posi¸˜o de mem´ria pode conter um n´mero. Esse
ca
o
u
n´mero ´ representado por um sinal ( + ou − ) seguido de 4 algarismos decimais (por
u
e
exemplo, +0002, +1992, −1991). Doravante denominaremos um sinal e 4 algarismosdecimais de inteiro.
• Acumulador: ´ uma mem´ria (chamada “registrador”) particular da CPU. Como quale
o
quer outra posicao de mem´ria, o acumulador pode conter um inteiro.
o
• Instru¸˜o: ´ uma “opera¸ao b´sica” que o computador ´ capaz de executar. Uma
ca e
c˜ a
e
instru¸ao descreve uma a¸ao a ser executada pela CPU. Cada instru¸˜o ´ codificada


ca e
de forma a ser representada porum inteiro.
• Apontador de Instru¸˜o: ´ utilizado para indicar a CPU qual o endere¸o da pr´xima
ca e
`
c
o
instru¸ao a ser executada.

• Teclado: ´ a unidade que recebe dados do exterior do computador e os transmite `
e
a
CPU.
• Impressora: como o nome diz, ´ a unidade que imprime dados no papel; esses dados
e
s˜o fornecidos pela CPU.
a
• Programa: ´ uma seq¨ˆncia de instru¸˜esarmazenada na mem´ria.
e
ue
co
o
1

2

Funcionamento do HIPO

Para descrever o funcionamento do HIPO, vamos dar as regras b´sicas de funcionamento do
a
componente principal, a CPU. As regras s˜o:
a
1. Ler a instru¸˜o que est´ na posi¸ao de mem´ria indicada pelo apontador de instru¸ao.
ca
a

o
c`
2. Mudar o apontador de instru¸˜o para a posi¸ao de mem´ria seguinte.
ca
c˜o
3. Interpretar e executar a instru¸˜o lida.
ca
Dadas as regras b´sicas, precisamos carregar um programa na mem´ria e fazer com que
a
o
o apontador de instru¸oes aponte para a primeira instru¸ao do programa. Observa¸˜o:


ca
“carregar” um programa significa colocar cada instru¸˜o do mesmo em uma posi¸ao de
ca

mem´ria. Feito isso, podemos acionar a CPU fazendo com que ela sigaas regras b´sicas e
o
a
execute o programa dado.
Pergunta: o que aconteceria se troc´ssemos as regras 2 e 3 de lugar?
a

3

Codifica¸˜o de Instru¸oes
ca


Infelizmente o HIPO n˜o reconhece frases do tipo “copie o conte´do do Acumulador para
a
u
o Endere¸o 30”. Por isso precisamos escrever numa linguagem que este possa entender, i.e.
c
em linguagem de m´quina. Para estecomputador, uma instru¸ao ser´ codificada por um
a

a
inteiro. Por conven¸˜o todas as instru¸oes ser˜o codificadas por inteiros positivos (i.e. com
ca

a
sinal +).

3.1

Como fazer a codifica¸˜o das instru¸oes
ca


Suponha que temos que passar para a “linguagem do HIPO” a instru¸ao “Copie o conte´do

u
do Acumulador para o Endere¸o 30”:
c
Em primeiro lugar, utilizamos o sinal +. Osdois primeiros algarismos correspondem a
`
instru¸ao, ou seja, a opera¸˜o a ser executada pela CPU. Na sec¸ao 4 listamos os c´digos de

`
ca

o
todas as instru¸oes do HIPO. O c´digo da instru¸˜o “copie o conte´do do acumulador no

o
ca
u
endere¸o EE” ´ o n´mero 12.
c
e
u
Os dois ultimos algarismos do c´digo correspondem ao endere¸o de uma posi¸ao de
´
o
c

mem´ria,...
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