Organizacao de computadores aula 07

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Organizações de computadores
Instruções 
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Ao final desta aula, você será capaz de:
1. Entender a composição de uma instrução
2. Entender os diferentes formatos de uma instrução 
3. Entender as formas de endereçamento de uma instrução 
4. Simular a execução de uma instrução
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Organização de computadores
Nesta e nas próximas aulas, iremos estudar cada um dos componentes apresentados.O primeiro componente será o processador que, por sua vez, será dividido em três partes:• Instruções• Unidade de controle• Unidade Lógico aritmética Nesta aula, iremos aprender, também ,como são executadas as instruções segundo o modelo de Von Neumann. 
Memória
Unidade de controle
Unidade aritmética e logica
Acumulador
Entrada
Saída
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ATENÇÃO
Ninguém programa diretamente utilizando as instruções do processador! Os programas são desenvolvidos em linguagens de alto nível. Os compiladores são responsáveis por transformar este programa para uma linguagem de montagem (Assembly) , que é a representação textual das instruções como, por exemplo, ADD, MOV, INC etc.
Todo o processador é fabricado contendo um conjunto de instruções que define quais operações ele pode realizar. Cada processador apresenta, então, um conjunto de instruções onde cada uma é responsável pela execução de uma tarefa.
 
Conjunto de instruções
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Organização de computadores
Tipos de instruções
Existem três tipos de instrução: as Instruções aritméticas e lógicas, as Instruções de movimentação de dados e as Instruções de transferências de controle.
Instruções lógicas e aritméticas 
Realizam operações aritméticas (ADD, SUB ...) e lógicas (AND, OR).
Instruções de movimentação de dados
Transferem dados entre registradores ou entre registrador e memória principal (MOV ).
Instruções de Transferência de controle
Executam o desvio do fluxo sequencial do código.
Alguns processadores possuem ainda instruções para tratamento de ponto flutuante, manipulação de bits e  manipulação de cadeias de caracteres (strings).
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A execução de uma instrução é dividida em etapas.
São elas:
Execução de uma instrução
busca 
Decodificação
Busca operando
Fim
Nova instrução
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 Uma instrução possui dois formatos básicos, que são:
• Código da operação 
• Operando 
As instruções podem ter mais de um operando ou nenhum operando.
Formato básico de uma instrução
Código de operação
Operando
Indica que operação será executada. A quantidade de bits destinada a este código determina o número máximo de instruções possíveis.
Indica o(s) dado(s) que será(ão) manipulado(s). Operações aritméticas possuem em geral 2 ou 3 operandos.
Exemplo de instrução com 12 bits:
0001
0101
1000
Operando
Operando 1
ADD R1,R2,R3 : operação de soma onde a soma de R1 e R2 é armazenadas em R3.ADD R1,R2: o valor de R2 é adicionado ao valor de R1 e armazenado em R2.
Operando 2
EXEMPLO
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Modos de endereçamento
As maneiras de endereçamento são: imediato, direto,  indireto, por registrador, relativo a base e indexado.
IMEDIATO
Utiliza um valor como operando e não um endereço na memória.Exemplo:ADD #4, R1           O valor 4 é adicionado ao registrador R1.
DIRETO
Indica o endereço de memória onde está o operando.Exemplo:ADD  (20), R1        O conteúdo do endereço 20 é adicionado a R1
INDIRETO
Indica um ponteiro para o operando.Exemplo:ADD  (R1),R2             R1 contém o endereço do valor que será adicionado a R2
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Modos de endereçamento
POR REGISTRADOR
O endereço se refere  a um registrador.
RELATIVO A BASE
Endereço obtido pela soma do operando com o conteúdo de um registrador base.Exemplo:ADD 20(R1),R2          O endereço é dado pelo deslocamento R1 a partir da base 20
INDEXADO
índice para uma estrutura (vetor).Exemplo:ADD (R1+R2),R3            O endereço é fornecido pela soma do endereço base R1 com o deslocamento R2.
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