Arquitetura de computadores

Arquitetura de Computadores Parte II: Arquiteturas-Exemplo Simuladores e Máquinas Reais

Objetivos Gerais


Demonstrar os conceitos genéricos de arquiteturas de computadores (nível ISA) através do uso de algumas arquiteturasexemplo representativas
 

computadores hipotéticos: simuladores computadores reais: Intel x86



Introduzir o tópico de programação em baixo nível, como ferramenta para o entendimento de arquiteturas de computadores

Arquiteturas estudadas


Computadores hipotéticos (simuladores com finalidade didática):
   

Neander Ahmes Ramses Cesar

Weber, Raul F. “Fundamentos de Arquitetura de Computadores”. Série de Livros Didáticos do Instituto de Informática da UFRGS, Número 8, 2a. Edição. Sagra-Luzzatto, 2001



Computadores reais:


IBM PC – família Intel x86

O Computador Neander
    

Largura de dados e endereços: 8 bits


i.e., comprimento de palavra de 8 bits

Dados representados em complemento de 2 1 acumulador de 8 bits (AC)


arquitetura de acumulador

1 apontador de programa de 8 bits (PC) 1 registrador de estado (flags) com 2 códigos de condição:


negativo (N) e zero (Z)

Neander: Formato das Instruções
 

opcode: 8 bits operando: 8 bits seguintes
 

especifica um endereço modo direto Endereço
4 3 0 (ignorados)

Memória opcode operando

x: Endereço x+1:

7 opcode

endereço direto Obs.: o segundo byte (operando) ocorre apenas em instruções de manipulação de dados, i.e., que fazem referência à memória

...

Neander: Organização da Memória - Convenções
 

256 palavras de 8 bits: 256 bytes Primeiros 128 bytes (metade inferior):


Código do programa Dados do programa



128 bytes seguintes (metade superior):




Apenas convenções: dados e código podem ser localizados em qualquer lugar


Mas um não pode invadir a área do outro

Neander: Conjunto de Instruções
Código 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 1000 1001 1010 1111