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Capítulo 3
O Processador: Caminho de Dados e Controle
O desempenho de um computador é determinado por três fatores principais: o número de instruções executadas, o período do clock e o número de ciclos gastos por uma instrução. O compilador e a arquitetura do conjunto de instruções determinam a quantidade de instruções executadas por um programa. Tanto o tempo do ciclo do clock quanto o número de ciclos por instrução são determinados pela implementação do processador. Este capítulo descreve como construir o caminho de dados e a unidade de controle para duas implementações diferentes do conjunto de instruções do processador MIPS, criado por Patterson e Hennessy.

3.1 Introdução
O estudo realizado neste capítulo inclui o projeto de implementação de um subconjunto das instruções do processador MIPS. Este subconjunto é composto por instruções de acesso à memória load word (lw) e store word (sw), instruções lógicas e aritméticas (add, sub, and, or e slt) e instruções de desvio branch equal (beq) e jump (j). Consideramos este subconjunto de instruções representativo dos princípios fundamentais de um projeto de um caminho de dados e de uma unidade de controle. Isto porque qualquer conjunto de instruções possui pelo menos estas três classes de instruções: as de acesso à memória, as lógicas e aritméticas, e as de transferência de controle.
Lembre-se sempre que descrever uma arquitetura implica em definir quais são os seus componentes, a funcionalidade de cada um deles e como eles interagem entre si.
Visão Geral da Implementação
Parte do que é necessário ser realizado para implementar as instruções que tratam de números inteiros, de acesso à memória e de desvio não depende da classe de instruções que está sendo implementada. Para qualquer instrução é necessário primeiro buscá-la na memória. Depois, pode ser necessário usar os campos da instrução para selecionar os registradores a serem lidos. Após estes passos, as ações realizadas para completar a execução de uma