Considerando As Instruções A Seguir, Indique A Quantidade De Ciclos De Memória Despendidos Para Realizar Seu Ciclo De Instrução Completo (explicite A Quantidade De Ciclos De Leitura E De Escrita, Quando For O Caso): ADD Op. R0 <- R0~ + (Op.) SUB Op.

1)Descreva as funções básicas de uma UCP, indicando os seus componentes principais.

2)Quais são as funções da unidade aritmética e lógica - UAL?

3)O que é e para que servia o ACC?

4)Qual é o componente de um processador que determina o penodo de duração de cada uma de suas atividades e

controla o sincronismo entre elas?

5)Quais são as funções da unidade de controle de um processador?

6)Seria possível realizar o projeto de um processador em que o tamanho em bits do CI fosse diferente do tamanho

do REM? Nesse caso, qual dos dois registradores deveria ter maior tamanho? Por quê?

7)Considere um computador cuja MP é organizada com N células de 1 byte cada uma. As instruções interpretadas

pela UCP possuem três tamanhos diferentes: as do tipo A possuem 16 bits; as do tipo 13 têm 32 bits e as do tipo C

possuem 48 bits. Considerando que o código de operação de cada uma tem um tamanho fixo e igual a 8 bits e que

os programas executados nesse processador são constituídos de uma mistura dos três tipos de instruções, imagine

um processo prático para incremento automático do CI após a execução de cada instrução de um programa.

8) Considere um processador cujo ciclo de instrução não possua a etapa de incremento automático do valor do CI.

Imagine um método alternativo que permita a execução do programa.

9)Qual é e onde se localiza o registrador cujo conteúdo controla a seqüência de processamento das instruções de

um programa?

10) Considerando as instruções a seguir, indique a quantidade de ciclos de memória despendidos para realizar seu

ciclo de instrução completo (explicite a quantidade de ciclos de leitura e de escrita, quando for o caso):

ADD Op. R0 <- R0~ + (Op.)

SUB Op. (Op.) <- R0- - (Op.)

ADD Op.1, Op.2 (Op.1) <- (Op.1) + (Op.2)

INCR R0 <- R0 + 1

LDA Op. R0 <- - (Op.)

11)Qual é o registrador cujo conteúdo determina a capacidade de memória de um computador? Justifique.

12)Considere um computador com 64K células de memória, instruções de um operando, tendo possibilidadede ter

um conjunto de 256 instruções de máquina. Considerando que cada instrução tem o tamanho de uma célula, que é o

mesmo tamanho da palavra do sistema, qual o tamanho, em bits, do , CI e RDM? Qual é o total de bits dessa

memória?

13) Um computador tem um REM de 16 bits e um barramento de dados de 20 bits. Possui instruções de um

operando, todas do tamanho de uma célula de memória e do mesmo tamanho da palavra. Ele foi adquirido com

apenas uma placa de 4 K de memória. pergunta-se:

a) O tamanho, em bits, do RDM e CI?

b) Seria possível aumentar-se a capacidade de armazenamento dessa memória? Até quanto? Por quê?

c) Qual a quantidade máxima de instruções de máquina que poderia existir nesse computador?

14) Um computador possui um conjunto de 128 instruções de um operando; supondo que sua memória tenha

capacidade de armazenar 512 palavras e que cada instrução tenha o tamanho de uma palavra e da célula de

memória Pergunta-se:

a) Qual é o tamanho em bits do REM,RDM,RI e CI?b)Qual a Capacidade da memória em bytes?

b) Se se quisesse alterar o tamanho das Instruções para 17 bits, mantendo inalterado o tamanho do REM

c) Quantas novas instruções ser criadas?

15) Quando se fala que um determinado microcomputador A é um micro de 8 bits e que um outro 13 ou de 16 bits, a

que estamos nos referindo? Ao tamanho célula de MP ou ao tarnanho da palavra? Qual a base desses dois

conceitos?

16)Considere um computador que possua uma UCP com CI de 16 bits e RI de38 bits Suas instruções têm dois

operândos do mesmo tamanho (16 bits), além, é claro , de um código de operação

Pergunta-se:

a)Qual o tamanho da instrução?

b)Qual o tamanho do Campo do cód1go de operação?

c)Considerando que a configuração básica dessa máquina. é de 16 Kbytes de memória., até que

pode a memória. ser expandida?

17) A figura a seguir ilustra uma memóna de 256 células em que cada célula. (ou palavra) contém 16bits Nessa

figura. Cada retângulo simboliza uma célula de memóna; o número hexadecimal que está dentro do retângulo

representa o seu conteúdo, e o número colocado ao lado de cada um indica o endereço da célula (retângulo).

a) Qual a Capacidade total da memória, em bits?

MP

End Conleúdo

- -------

00 0010

OI AOFD

02 ססoo

A4 1123

AS ClJ05

A6 B200

FD 4040

FE 21FB

FF 09AS

b) Supondo que, no inicio de um ciclo de instrução, o conteúdo do Cl seja o hexadecimal A5 e que cada

instrução ocupe uma única. célula.(palavra). Qual será a instrução que será executada?

c) Supondo que o conteúdo do REM tenha o valor hexadecimal FD e que um sinal de leitura seja

enviado da UCP para a. memória, qual deverá ser o conteúdo do RDM (registrador de dados de

memória) ao final do ciclo de leitura?

18)Explique a. diferença entre um processa.mento seqüencial e outro pipeline.

19)Considere um processa.dor que possua um CI com largura de 32 bits e tenha um conjunto de 61 instruções todas

de tamanho fixo igual a 32 b1ts; o processador é, ainda, constituído de 60 registradores de dados para

armazena:mento de valores inteiros, todos com 32 bts de largura e 20 registradores de 64 bits de largura para

armazenamento de vaJores em ponto flutuante.

Considere que todas as instruções que manipulam operações matemáticas têm um formato de 2 operandos.

Pergunta-se:

a) Qual é o total de bits de largura de cada operando das instruções matemáticas?

b) Qual é o valor do espaço de endereçamento da memória desse sistema?

c) Considerando as instruções que manipulam com daddos armazenados em registradores, indique qual

deverá ser a largura minima do enereçamento dos registradores de inteiros.

20. Considere um processador que possui um conjunto de 197 instruções, algumas das quais têm formato

de 2 operandos, com 32 bits de largura e outraas possuem formato de 1 operando , com 24 bits de

largura. Explique como deve ser a organização de entrada e saída do decodificador de instruções desse

processador.

21. Um determinado processador possui uma velocidade de processamento expressa como 800 Mhz.

Calcule qual deverá ser o intervalo do ciclo de relógio dessa máquina.

22. Considere um processador que possua um conjunto de instruções sobre o qual foi feito um extrato das

mais importantes na tabela a seguir. Nesse processador todos os endereços possuem 16 bits e as

instruções possuem um formato único, mostrado a seguir , e ele possui um conjunto de 16 registradores

de dados. Suponha que em um determinado instante, correspondente ao término da execução de uma

instrução qualquer o CI tenha armazenado o seguinte valor, representado em hexadecimal; CI=2B78, e

que o RI tenha armazenado o seguinte valor em hexadecimal: RI= 2C4F08D9.

| C. Op | Reg | Op. 2 |

C.Op. Sigla Assembly Descrição

00 HLT Parar

01 MOV R, OP R<-(OP)

02 MOVM OP,R (OP)<-(R)

10 JMP R,OP CI <-OP

11 JP R,OP se R > 0 então CI <- OP

12 JP R,OP se R < 0 então CI <- OP

13 JP R,OP se R = 0 então CI <- OP

20 ADD R,OP (R)<- ( R )+ Op

21 SUB R,OP ( R ) <- (R ) - OP

a)Qual deverá ser a largura, em bits, do campo C. Op. das instruções ?

b) Qual deverá ser a largura do campo Reg das instruções ?

c) Quantos acessos à memória devem ser realizados para executar o ciclo completo da instrução de C. Op