Escrevendo um programa em linguagem de montagem na classe 4

1) (1,0) Considere a máquina apresentada na aula 4. Descreva detalhadamente (do mesmo modo que é apresentado na aula 4) como é realizada a execução das seguintes instruções:

a) STR 200

b) JZ16

c) JMP 19

2) (1,5) Considere uma máquina com 256 Mega células de memória onde cada célula armazena uma palavra e cada instrução tem o tamanho de uma palavra. Esta máquina possui um conjunto de instruções com 256 instruções distintas, sendo cada uma delas composta de um código de operação e dois operandos, que indicam o endereço de memória.

a) Qual o tamanho mínimo do REM?

b) Qual o tamanho mínimo do RI?

c) Qual o tamanho mínimo do RDM?

d) Qual o tamanho da memória em bits?

e) Se a largura do barramento de dados desta máquina for igual à metade do tamanho de uma

instrução, como funcionará o ciclo de busca?

3) (1,5) Escreva um programa que utilize as instruções de linguagem de montagem apresentadas na aula 4 para executar o seguinte procedimento. O conteúdo da memória cujo endereço é 15 é lido e verifica-se se o seu valor é 0. Caso seu valor seja 0, o conteúdo de memória cujo endereço é 20 é subtraído do conteúdo de memória cujo endereço é 30 e o resultado é armazenado no endereço 40. Caso contrário, o conteúdo de memória cujo endereço é 20 é somado ao conteúdo de memória cujo endereço é 30 e o resultado é armazenado no endereço 40. Além de apresentar seu programa escrito em linguagem de montagem, apresente também o programa traduzido para linguagem de máquina.

4) (1,0) Considere uma máquina que pode ter seu ciclo de busca e execução de uma instrução dividido em 5 estágios totalmente independentes: Busca de Instrução (BI), Decodificação (DI), Cálculo de Endereços de Operandos (CO), Busca dos Operandos (BO) e Execução (EX). Cada um dos estágios BI, BO e EX possui a duração de 4 ns e cada estágio DI e CO tem duração de 2 ns. Cada instrução desta máquina precisa executar os 5 estágios que serão sempre executados na sequência BI, DI, CO, BO e EX.

a) Uma implementação desta máquina foi realizada de modo que cada instrução deve ser completamente realizada em um único ciclo de relógio. Calcule a duração do ciclo de relógio que esta implementação deve possuir. Lembre-se que todas as instruções necessitam dos 5 estágios.

b) Como cada estágio é independente um do outro, deseja-se implementar uma nova arquitetura utilizando-se um pipeline de 5 estágios. Nesta nova implementação cada estágio do pipeline deve ser executado em um ciclo de relógio. Calcule a duração do ciclo de relógio que esta implementação pipeline deve possuir.

c) Considere um programa que necessita executar 100 instruções. Calcule o tempo de execução deste programa na máquina do item a e na máquina do item b. Caso as duas máquinas custem o mesmo preço, qual das duas você compraria para executar este programa?

5) (1,0) Faça uma pesquisa e indique um microprocessador