A Organização de Computadores Departamento de Eletrônica e Computação

ELC1011

Organização de Computadores

Departamento de Eletrônica e Computação

REDE – Lista de Exercícios

Prof. Giovani Baratto

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UFSM – CT – Anexo I (GMicro) – Sala 271-B

Horário: À combinar

(55) 98116 - 2420

1ª Lista de Exercícios

O 1º trabalho da disciplina ELC1011 – Organização de Computadores é individual. Entregar as

respostas do trabalho, usando a ferramenta Moodle, na data acordada pelo professor. Envie as

soluções dos problemas em um arquivo compactado (tipo ZIP). Para cada problema, descreva

detalhadamente a solução (use os arquivos no formato PDF), comentando sempre o resultado.

Adicione sempre os arquivos fonte usados na solução.

1. Na figura 1, apresentamos um diagrama de blocos simplificado de um processador e de uma

memória.

Processador Memória Endereços

Subsistema de Dados

0x00

R0 Endereços

0x01

R1 0x02

ULA

R2 Dados 0x03

R3 0x04

0x05

0x06

PC Leitura 0x07

0x08

IR Escrita 0x09

0x0A

Subsistema de Controle 0x0B

Figura 1: Diagrama simplificado de bloco de um processador e memória.

Desejamos projetar um processador que: (a) leia a variável VAR, localizada nos endereços 0x0A

e 0x0B (inteiro com 16 bits); (b) complemente cada um dos bits desta variável e (c) grave o novo

valor nos mesmos endereços. Isto deve ser feito continuamente. Na memória armazenamos o

1

 programa, constantes e variáveis. Vamos considerar que o registrador R0 somente pode ser

lido e seu valor é sempre constante e igual a 0.

(a) Descreva as instruções que você projetaria para este processador. Crie as instruções em

uma linguagem semelhante ao assembly.

(b) Descreva os campos das instruções.

(c) Apresente o programa em linguagem de máquina.

(d) Descreva a execução de cada instrução do programa em linguagem de máquina. Comente

sobre os sinais gerados pelo subsistema de controle e o fluxo de dados no processador,

memória e dados

2. O que é um computador? Descreva os componentes em um computador pessoal.

3. O que é assembler? O que é linguagem assembly? O que é linguagem de máquina?

4. Considere dois computadores, P1 e P2, que usam o mesmo conjunto de instruções mas

possuem implementações diferentes. O conjunto de instruções possui 4 classes de instruções:

A, B, C e D. A frequência de relógio e o CPI em cada uma das implementações é dada pela

tabela 1. Executamos um programa P com 106 instruções ,divididas nas classes da seguinte

forma: 10 % na classe A, 20 % na classe B, 50 % na classe C e 20 % na classe D.

(A) Calcule o número de ciclos de relógio na execução do programa X, para as máquinas P1 e

P2.

(B) Calcule o número tempo de execução do programa X para as máquinas P1 e P2.

(C) Qual das máquinas possui melhor desempenho? Por quê?

(D) Se uma máquina PA executa mais instruções por unidade de tempo que PB, o tempo de

execução de um programa na máquina PA será menor que PA? Por quê?

Tabela 1: frequência do relógio e ciclos de relógio por instrução para as classes das instruções