Nivel ISA

ARQUITETURA DE COMPUTADORES EXERCÍCIOS 1. Explique a metodologia empregada pelos arquitetos de sistemas para o projeto do nível ISA.
R1. A metodologia empregada consiste na capacidade de traduzir programas escritos emdiferentes linguagens de alto nível para uma forma intermediária comum, o nível ISA, reconstruir hardware que possa executar programas de nível ISA diretamente. O nível ISA está posicionado entre os níveis da microarquitetura e do sistemaoperacional, definindo a interface entre os compiladores e o hardware.

2. Quais são as características de uma boa ISA?
R2. As características fundamentais que uma ISA deve apresentar são:
1. Compatibilidade commodelos anteriores, permitindo que uma nova máquina seja capaz de executar programas antigossem alterações, de modo que o conjunto de instruções possa ser implementado com eficiência emtecnologias atuais e futuras;
2. Regularidade e completude de uma faixa de opções.

3. Qual o papel do compilador na ligação entre uma linguagem de alto nível e o ISA?
R3. O papel do compilador entre uma linguagem de alto nível e o nível ISA se refere ao fato deque o código de nível ISA é o que um compilador produz. Analogamente, enquanto o nível ISA é ainterface entre a microarquitetura e o sistema operacional, o compilador funciona como umainterface entre a linguagem de alto nível o nível ISA. O escritor decompilador necessita conhecer qual é o modelo de memória, quais equantos são os registradores, quais tipos de dados e instruções estão disponíveis e assim por diante.

4. Quais são os modos de execução do nível ISA? Qual a diferença entre esses modos?
R4. Os modos de execução do nível ISA são o modo núcleo (kernel) que executa o sistemaoperacional, permitindo que todas as instruções sejam executadas; e o modo usuário que executaprogramas de aplicação e não permite que determinadas instruções sensíveis, como as quemanipulam diretamente a cache, sejam executadas.

5. Os registradores no nível ISA podem