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SDAC-ficha execução de instruções passo a passo
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3º Ano do Curso Profissional
Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos Disciplina: SDAC
Professor Responsável: Anselmo Pinheiro Ano Letivo: 2012/2013
MÓDULO 9 – Arquitetura de microprocessadores FICHA DE TRABALHO N.º 7
Funcionamento do microprocessador, operação 2+2, passo a passo
1. Quando se prime a tecla 2, é enviado um sinal ao processador e pede-‐se à unidade de prefetch para pesquisar na memória principal do computador uma instrução específica sobre os dados novos, dado que não há nada acerca disso na cache de instruções.
2. As instruções chegam ao microprocessador através da unidade de barramentos, vindas da memória principal, e são armazenadas na cache de instruções como “2=X”.
3. A unidade de prefetch solicita então à cache de instruções uma cópia do código “2=X” e envia-‐o à unidade de descodificação para processamento.
4. Seguidamente, na unidade de descodificação “2=X”, o código é descodificado numa string de código binário, que é enviado para a unidade de controlo e para a cache de dados.
5. Agora a unidade de controlo executa a instrução para “2=X”. Isso faz com que o número 2 seja enviado para um endereço X na cache de dados, onde aguarda por outras instruções.
6. Quando se prime a tecla 2, novamente a unidade de prefetch, pergunta à memória principal do computador e à cache de instruções quais são as instruções específicas para esses dados novos. Como não encontra nenhuma informação na cache de instruções, as ordens vêm da memória principal.
7. Similarmente ao que aconteceu com o “2=X”, os novos dados vêm da memória principal e são armazenados na cache de instruções como“2=Y”.
8. A unidade de prefetch vai à cache de instruções buscar uma cópia do código“2=Y” e envia-‐a para a unidade de descodificação onde será processada.
9. Na unidade de descodificação, a instrução “2=Y” é descodificada e transformada numa string de código binário, que será enviada para a unidade de controlo e para a cache de dados, e que lhes dirá o que fazer com a instrução.
10. Dado que a unidade de controlo sabe que o número 2 será armazenado para uso futuro na cache de dados, executa a instrução para“2=Y”. Isto faz com que o número 2 seja enviado para um endereço na cache de dados chamado Y, onde, tal como o outro 2, aguardará futuras ordens.
11. Quando premimos a tecla “+”, a unidades de prefetch pergunta à memória principal do computador e à cache de instruções o que há-‐de fazer com os novos dados recebidos, que devem ser “pescados” da memória principal.
12. Dado que é uma instrução nova, “+” vem para o microprocessador, da memória principal, e é armazenado num endereço da cache de instruções como “X+Y=Z”, indicando que os dois valores vão ser adicionados um ao outro.
13. Então a unidade de prefetch pede à cache de instruções uma cópia do código “X+Y=Z” e envia-‐a para a unidade de controlo para posterior processamento.
14. Na unidade de descodificação, “X+Y=Z” é traduzido e descodificado, sendo em seguida enviado para a cache de dados, dando indicação do que hão-‐de fazer com a instrução. Além disso, também a unidade aritmética e lógica é informada de que uma operação ADD vai ser executada.
15. A unidade de controlo envia um comando ADD para a unidade aritmética e lógica, onde X e Y são adicionados, após serem chamados da cache de dados. Após realizar a operação, a unidade aritmética e lógica envia o resultado para ser armazenado num dos endereços dos registos.
16. Quando de prime a tecla “=”, novamente aunidade de prefetch verifica a cache de instruções para solicitar instruções sobre os novos dados, mas não vai encontrar lá nada.
17. A instrução sobre “=” vem da memória principal para o microprocessador através da unidade de barramentos e fica armazenada num endereço da cache de instruções como código “PRINT Z”.
18. A unidade de prefetch pede à cache de instruções uma cópia do código “PRINT Z” e envia-‐a para a unidade de descodificação para posterior processamento.
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19. Na unidade de descodificação, “PRINT Z” é traduzido e descodificado numa string de código binário, que é enviada para a unidade de controlo para lhe dizer o que fazer com a instrução.
20. Agora que o valor de “Z” foi calculado e está armazenado nos registos, o comando print só tem de ir buscar o conteúdo do registo e apresenta-‐lo no ecrã do computador. E assim o microprocessador acaba o seu serviço, pelo menos de momento. Associe corretamente as seguintes imagens à respetiva descrição da operação (1 a 20)