Desafio 1 Arquitetura e Organização de Computadores UFPI - Lista de Exercícios

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ CENTRO DE EDUCAÇÃO ABERTA E A DISTÂNCIA CURSO DE LICENCIATURA EM COMPUTAÇÃO ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES DESAFIO 1 1 Por que não se pode acrescentar instruções indefinidamente a um processador 2 A CPU de um computador executa uma instrução em uma série de etapas Logo desenvolva um pequeno resumo com as principais etapas que são executadas 3 Considere o seguinte trecho de código onde a sintaxe consiste de um opcode seguido por um registrador destino e um ou dois registradores de origem 0 ADD R3 R1 R2 1 LOAD R6 R3 2 AND R7 R5 3 3 ADD R1 R6 R0 4 SRL R7 R0 8 5 OR R2 R4 R7 6 SUB R5 R3 R4 7 ADD R0 R1 R10 8 LOAD R6 R5 9 SUB R2 R1 R6 10 AND R3 R7 15 No programa acima cada instrução possui três endereços sendo o primeiro o destino e o segundo e o terceiro os operandos de origem Exemplo ADD R3 R1 R2 siginifca que irá somar o conteúdo de R1 e R2 e armazenar em R3 A isntrução LOAD possui apenas dois operandos o primeiro destino e o segundo origem Exemplo LOAD R5 R3 significa colocar em R6 o conteúdo de R3 Neste exercício não estaremos preocupados com os resultados mas sim com o tempo gasto para concluir a execução do programa Suponha o uso de um pipeline de quatro estágios busca decodificação execução e atualizaçãoescrita Suponha que todos os estágios do pipeline ocupem um ciclo de clock exceto o estágio de execução Para instruções de lógica e aritmética de inteiros simples o estágio de execução ocupa um ciclo mas para lerLOAD da memória cinco ciclos são consumidos no estágio de execução Se temos um pipeline escalar simples mas permita execução foradeordem uma instrução pode terminar antes de uma outra que começou antes dela podemos construir a seguinte tabela para a execução das sete primeiras instruções Complete a tabela acima e explique como ela funciona esclarecendo o porquê dos valores 4 Cite os níveis das arquiteturas de computadores do mais alto para o mais baixo 5 Explique como funciona a hierarquia de barramentos