Software Básico Silvio Fernandes 2010.1 Universidade Federal Rural do Semi-Árido Departamento de Ciências Ambientais Ciência da Computação Aula 03: Computador.

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1 Software Básico Silvio Fernandes 2010.1 Universidade Federal Rural do Semi-Árido Departamento de Ciências Ambientais Ciência da Computação Aula 03: Computador Didático Simplificado 1

2 Estrutura da Máquina Como essência os softwares básicos dependem da máquina A maioria dos computadores reais possui características incomuns ou até exclusivas Para tanto usaremos como referência o SIC (Simplified Instructional Computer ou Computador Didático Simplificado) 2

3 Introdução ao SIC É um computador hipotético, projetado para conter todas as características físicas da maioria das máquinas verdadeiras Existem duas versões: o SIC standard e o SIC/XE (extended). Programas objetos escritos para o SIC são compatíveis com o SIC/XE. 3

4 Memória do SIC Organizada em 32.768 (2 15 ) posições de 8 bits (1 byte) de largura. Três posições consecutivas da memória constituem uma palavra da arquitetura (24 bits). O endereçamento é expresso em bytes. Uma palavra é endereçada pela posição de menor byte. Palavra M (i+2) M (i+1) M (i) Memória (i) (i+1) (i+2)... Endereço 4

5 Registradores do SIC Existem 5 (cinco) registradores no SIC, cada um destinado a uma função específica. Todos os registradores possuem tamanho de 24 bits. Definição dos registradores: – A (Accumulator - Acumulador). – X (Index Register – Registrador de Indexação). – L (Linkage Register – Registrador de Ligação). – PC (Program Counter – Contador de Programa). – SW (Status Word – Palavra de Status). 5

6 Registradores do SIC RegistradorEndereço/NúmeroUtilização A0Registrador Acumulador: Usado em operações aritméticas X1Registrador de Indexação: Usado para endereçamento L2Registrador de Ligação: Armazena o endereço de retorno de instruções de salto para sub-rotinas PC8Contador de programa: Contém o endereço de memória cujo conteúdo é a próxima instrução a ser executada SW9Palavra de status: Contém informações diversas, inclusive um condition code (código de condição) CC 6

7 Formato de dados do SIC O SIC possui 2 formatos de dados. – Inteiros: armazenados como números binários de 24 bits. A representação dos números negativos é feita na forma de complemento de 2. – Caracteres alfanuméricos: representados pelos códigos ASCII de 8 bits. – Não existe suporte para instruções de ponto flutuante. 7

8 Formato de instruções do SIC Todas as instruções do SIC estão codificadas no seguinte formato (24 bits): O flag x é utilizado para indicar o modo de endereçamento. Código da Operação X Endereço 8 bits1 bit15 bits 8

9 Modos de endereçamento do SIC Existem 2 modos de endereçamento disponíveis no SIC: – Endereçamento Direto: flag x = 0. Endereço alvo = Endereço. – Endereçamento Indexado: flag x = 1. Endereço alvo = Endereço + (X). Legenda: – Endereço : campo de endereço do formato de instrução (15 bits). – Endereço alvo: endereço apontado pela instrução. – (X): conteúdo do registrador de indexação. 9

10 Operações de entrada e saída São realizadas através da transferência de um byte de dados do dispositivo especificado para o byte menos significativo do registrador acumulador. A instrução TD (Testa dispositivo) verifica se o dispositivo endereçado está pronto para enviar ou receber um byte. O resultado do teste é armazenado no campo código de condição do registrador de status. – < Dispositivo pronto. – = Dispositivo ocupado. As instruções RD e WD são utilizadas para ler e escrever dados do dispositivo endereçado. 10

11 Referências Leland L Beck.. Desenvolvimento de software básico. 2ª ed. Rio de Janeiro: Campus, 1993. 525p. 11