Algoritmo e Estrutura de Dados I Aula 2 – Computador Simplificado Márcia Marra

Apresentação em tema: "Algoritmo e Estrutura de Dados I Aula 2 – Computador Simplificado Márcia Marra"— Transcrição da apresentação:

1 Algoritmo e Estrutura de Dados I Aula 2 – Computador Simplificado Márcia Marra marsha@dcc.ufmg.br

2 2 Linguagens do CS Linguagem de montagem –Torna a compreensão mais fácil para o ser humano. Linguagem de máquina –Consiste do conjunto de instruções definidas por cadeias de zeros e uns. –É de difícil compreensão para os seres humanos. Montador: –Linguagem de montagem para linguagem de máquinas

3 3 Computador Simplificado Posição de memória com 15 bits Leia cartão e guarde em Ei: 111 0000 0000 IIII Copie Ei em Ej: 111 0001 IIII JJJJ Some (subtraia, multiplique...) Ei e Ej e guarde em Ek: yyy III JJJ KKK some yyy = 000 subtraia yyy = 001 multiplique yyy = 010 divida yyy = 011

4 4 Computador Simplificado Vá para Ei: 111 0000 0001 IIII Se Ei (maior, menor,...) Ej vá para Ek: yyy III JJJ KKK maior yyy = 100 igual yyy = 101 menor yyy = 110 Imprima Ei: 111 0000 0010 IIII Pare: 111 0000 0011 0000

5 5 Programa 1 E0: Leia cartão e guarde em E15 E1: Leia cartão e guarde em E14 E2: Se E15 = E12 vá para E6 E3: Some E14 e E13 e guarde em E13 E4: Some E11 e E12 e guarde em E12 E5: Vá para E2 E6: Imprima E13 E7: Pare E8: ? E9: ? E10: ? E11: 1 E12: 0 E13: 0 E14: ? E15: ?

6 6 Programa 1 E0: leia cartão e guarde em E15 E1: leia cartão e guarde em E14 E2: multiplique E15 por E14 e guarde em E13 E3: imprima E13 E4: pare

7 7 Programa 2 E0: leia cartão e guarde em E15 E1: leia cartão e guarde em E14 E2: some E11 e E12 e guarde em E12 E3: se E15>E14 vá para E7 E4: some E14 e E13 e guarde em E13 E5: se E15>E12 va para E2 E6: va para E9 E7: some E15 e E13 e guarde em E13 E8: se E14>E12 vá para E2 E9: imprima E13 E10: pare E11: 1 E12: 0 E13: 0

8 8 Algumas questões Explique por que a instrução "se...vá para..." só tem até três opções de comparação (maior, igual, menor) e não pode ter mais (por exemplo: maior ou igual, menor ou igual, diferente). Quantas instruções especificando dois operandos podemos criar sem problemas de ambigüidade?

9 9 Algumas questões Quantas instruções de um operando podemos criar sem problemas de ambigüidade? Quantas instruções sem operandos (do tipo da instrução "pare") podemos criar? Quantas combinações de operandos existem para a instrução Some Ei e Ej e guarde em Ek ? Todas elas fazem sentido?

10 10 Algumas questões Como que se relacionam o número de "escaninhos" e o número de bits em cada escaninho, no caso acima? Exemplifique. Quantos bits deveria ter o Contador de Programa do computador acima?

11 11 Computador Simplificado 2 Considere um computador simplificado que: –possui um registrador "acumulador" –tenha 32 células de memória –cada célula possua 10 bits.

12 12 Convenções do CS2 Leia cartão ( o valor do cartão é guardado no acumulador): 00000 Carregue Ei (o conteúdo da posição Ei é guardado no acumulador): 00001 IIIII Armazene Ei (o conteúdo do acumulador é guardado na posição Ei): 00010 IIIII

13 13 Convenções do CS2 Some (subtraia, multiplique,...) Ei (o conteúdo do acumulador é somado com o conteúdo de Ei e guardado no acumulador): 110 yy IIIII some yy=00 subtraia yy=01 multiplique yy=10 divida yy=11 Vá para Ei: 00011 IIII

14 14 Convenções do CS2 Se acumulador maior(menor, igual,...) que 0 (zero) vá para Ej: 111 yy IIIII maior yy=00 menor yy=01 igual yy=10 Imprima (imprime o valor do acumulador): 00000 00001 Pare: 00000 00010

15 15 Algumas questões Codifique um programa em linguagem de montagem e linguagem de máquina que implementa a seguinte especificação: –o programa deve ler dois valores em cartão e imprimir o produto destes dois valores. A implementação não deve usar a instrução de multiplicação e sim somas sucessivas.

16 16 Algumas questões Quantas instruções sem operandos (do tipo da instrução "pare") podemos criar? Como que se relacionam o número de "escaninhos" e o número de bits em cada escaninho, no caso acima? Exemplifique. Quantos bits deveria ter o Contador de Programa do computador acima?