Unidade central de Processamento

• realiza operações básicas codificadas em 0s e 1s
• instrução contém código de operação e informação dos operandos
• programa é composto de instruções de máquina armazenadas em seqüência na memória

Ciclo de instrução

1. Busca a próxima instrução
2. Interpreta a instrução (decodificação)
3. Executa a instrução
4. Volta para passo 1

Atividades da UCP

• Processamento- ULA e registradores
• Controle - Contador de Instruções (PC), Unidade de controle e relógio

Instrução de máquina

• operações básicas que podem ser executadas pelo hardware:
• somar dois números
• multiplicar 2 números
• transferir palavra de dados da memória para UCP
• desviar condicionalmente e incondicionalmente
• operações lógicas
• transferir bytes da E/S para memória principal
• quanto menor e mais simples o conjunto de instruções, menor pode ser o ciclo do processador
• CISC(complex instruction set computer)
• RISC(reduced instruction set computer)
• Projeto de um processador inclui definir o conjunto de instruções e implementar o hardware para executá-lo
• instruções podem ter tamanho fixo ou variável

Linguagem de montagem

Programa em C:

 
a=b+c

Programa em Linguagem de montagem:

 
add b c a

Variáveis ficam em registradores. 8 registradores de 32 bits cada um: 0,1,2,3,4,5,6 e 7

Programa em C:

 
f=(g+h)+(i+j)

Programa em Linguagem de montagem:

 
add g h t0
add i j t1
add t0 t1 f

Supondo g alocada para registrador 1, h alocada para registrador 2, i alocada para registrador 3, j alocada para registrador 4 e f alocada para registrador 5:

 
add 1 2 6
add 3 4 7
add 6 7 5

Estruturas de dados mantidas na memória porque não há espaço nos registradores. Operações lógicas e aritméticas somente realizadas entre registradores. Logo, necessita-se de instruções para realizar transferência entre a memória e registradores.

Programa em C

 
g=h+A[8]

Programa em linguagem de montagem, supondo g alocada no registrador 2, h alocada em 3 e endereço inicial de A se encontra no registrador 4:

 
lw 4 1 8
add 1 3 2

Programa em C

A[12]=h+A[8]

Programa em linguagem de montagem, supondo h alocada no registrador 2 e endereço inicial de A no registrador 4:

 
lw 4 1 8
add 1 2 1
sw 4 1 12