Microprogramação

Microprogramação A fronteira entre hardware e software não sempre é bem definida e muda constantemente. Máquinas mais antigas tinham as instruções aritméticas e booleanas diretamente implementadas em hardware. Máquinas mais modernas, muitas vezes, tem suas instruções do nível convencional realizadas passo a passo por um interpretador executando um microprograma. Exemplos de máquinas microprogramadas incluem as famílias Intel e Motorola. Uma classe de máquinas modernas, chamadas RISC, entretanto, não são microprogramadas e serão objeto de estudo mais adiante. Aqui vamos descrever o mecanismo de microprogramação. O nível de microprogramação supõe a existência de um repertório primitivo de operações executadas diretamente por circuitos, que podem envolver registradores, barramentos, ALU, etc. Para a manipulação de tais componentes são usados sinais de controle, cada qual com a finalidade bem definida. Daremos a seguir alguns sinais de controle fundamentais, bem como alguns outros sinais importantes. Microarquitetura Em engenharia da computação, microarquitetura é a forma que um determinado conjunto de instruções (ISA) é implementado em um processador. Um determinado ISA pode ser implementado com diferentes microarquiteturas. As implementações podem variar devido a diferentes objetivos de um dado projeto ou a mudanças na tecnologia. Arquitetura de computadores é a combinação de microarquitetura e projeto do conjunto de instruções. Arquitetura de computadores …

Execução CONTROLE MICROPROGRAMADO O termo micro programa foi usado pela primeira vez por M. V. Wilkes no início da década de 50 (Wilkes, 1951). Wilkes propôs uma abordagem para o projeto de unidades de controle de forma organizada e sistemática e que evitava a complexidade das implementações por hardware. A idéia intrigou muitos pesquisadores, mas parecia difícil de ser aplicada, porque requeria uma memória de controle rápida e relativamente barata. Uma revisão sobre o estado da…

Desvio condicional – Se (A == B) PC = SaidaALU d) Desvio incondicional – PC = PC [31-28] || (IR[25-0]<<2 Uma implementaç implementação multiciclo Uma implementaç implementação multiciclo • Dividindo a execução da instrução em ciclos de clock 4. Etapa de acesso à memória ou conclusão de instrução tipo R a) Referência à memória MDR = Memória [SaidaALU]; ou Memória [SaidaALU] = B; b) Instruções aritméticas ou lógicas (tipo R) Reg[IR[15-11]] = UALSaída; 5. Etapa de conclusão de…

linguagem de montagem sistema operacional Interpretação Parcial (SO) Tradução (Compilador) Tradução (Montador) máquina convencional Interpretação (Microprograma) microprogramação Executados Diretos pelo Hardware lógica digital dispositivos PUCC 18 Máquina Multinível linguagem orientada a problemas linguagem de montagem sistema operacional máquina convencional microprogramação lógica digital dispositivos PUCC • Formado pelos transistores individuais • Tensão,…

combinacional que é elaborado a partir de informações de macroinstruções. A segunda, utiliza microprogramação. Com microprogramação, podemos dividir a implementação em duas categorias: - Unidade de Controle Microprogramada - Unidade de Controle Microprogramável Ambas utilizam memória de controle, onde são armazenados as sequências de códigos binários - um conjunto de instruções (microprograma). Estes códigos são usados para acionar apropriadamente os sinais de controle. A…

de operandos, etc.  Possíveis desvantagens:  Processo mais complexo.  Teste e verificação do hardware são relativamente difíceis.  Circuito relativamente inflexível – é difícil alterá-lo caso uma nova instrução de máquina precise ser acrescentada.  OBS: Opção viável considerando uma abordagem RISC. 3 Microprogramação  Microprogramação: método alternativo para gerar sinais de controle de maneira sistemática e ordenada.  Ideia central:  Uma memória de controle armazena…

computador com n níveis pode ser visto como n diferentes máquinas virtuais, cada uma com a sua linguagem de máquina. Um programador de nível n não precisa conhecer os níveis inferiores. Nível 0 ou nível de lógica digital é o hardware verdadeiro da máquina, cujos circuitos executam os programas em linguagem de máquina de nível 1. Não existe aqui o conceito de programa como uma seqüência de instruções a serem executadas. Neste nível, os objetos são denominados portas.…

da unidade de controle e da sua implementação, utilizando microprogramação. 4 - Qual a função do OPCODE? R: Opcode, ou código de operação com 8 bits, especifica a operação a ser executada, e de um endereço com 12 bits, que designa uma palavra na memória (numerada de 0 a 999). 5 - Qual a função do operando? R: A função do operando é identificar/localizar o dado que será processado. - Quais são os principais componentes do computador? R: Os principais componentes do computador…

saída funções simples destas entradas, tais como AND ou OR. Cada porta é constituída no máximo por um punhado de transistores. Embora o conhecimento do nível de dispositivos seja um tanto especializado, com o advento dos microprocessadores e microcomputadores, mais e mais pessoas estão entrando em contato com o nível de lógica digital. O nível superior seguinte‚ o nível 1, que é o verdadeiro nível de linguagem de máquina. Ao contrário do nível 0, onde não existe o conceito de programa…

Atributos de um computador visíveis para o programador Organização: Como os atributos de um computador são implementados. 5. Diferencie os 6 níveis de camadas de um sistema de computação moderno. R: N0 – Nível lógico: Registradores, Flip-flop, memórias. N1 – Microarquitetura: Forma que os elementos do processador se interligam (comportamento) e interoperam para implementar o ISA N2 – Nível ISA: Conjunto de instruções de máquina (1100 = soma) N3 – Sistema Operacional: organização…