CPU - Instruções

Definição de Instruções da Máquina

•  Código de operação: especifica a operação a ser realizada
•  Operando fonte*: operandos que constituem dados de entrada para a
operação
•  Operando de destino*: resultado que pode ser produzido pela operação
•  Endereço da próxima instrução: local onde deve ser buscada a instrução
seguinte (em alguns casos), após o término da corrente

Diagrama de estados do ciclo de instruções

Instruções de Máquina

Actualmente a duas tecnologias de projecto de processadores no mercado:

• Sistema com conjuntos de instruções complexo 

          (Complex Instruction Set Computer ­ CISC);

• Sistema com conjunto de instruções reduzido 

          (Reduced Instruction Set Computer ­ RISC).

Formato das instruções

•  a primeira parte indica o que é a instrução e como será executada,
sendo constituída de um só campo;
•  a segunda parte refere­se ao(s) dado(s) que será(ão) manipulado(s)
na operação, podendo ser constituída por mais de um campo.

Tamanho das Instruções

•  instruções com C.Op. de tamanho fixo;
•  instruções com C.Op. de tamanho variável.

No caso de implementação de instruções com um C.Op.
de tamanho variável, há a possibilidade de redução de
espaço ocupado na MP, já que permite a codificação de
um número maior de instruções usando uma menor
quantidade de bits.Esse tipo de implementação permite maior versatilidade
entre as quantidades de bits do código de operação e as
dos campos operandos, objetivando criar um conjunto de
instruções com maior número de instruções, com
quantidades diferentes de operandos, sem aumentar em
demasia o tamanho total das instruções.

Tipos de instruções

Podemos classificar as instruções de máquina nos seguintes
tipos, dependendo da sua função:
•  Processamento de dados: instruções aritméticas e lógicas;
•  Armazenamento de dados: instruções de memória;
•  Movimentação de dados: instruções de E/S;
•  Controle: instruções de teste e desvio.

• Instruções aritméticas: são aquelas que fornecem a capacidade computacional 

para processamento de dados numéricos.

• Instruções lógicas (ou booleanas): operam sobre bits de uma palavra, na 

condição de bits e não de números, oferecendo, portanto, a capacidade de
processar qualquer outro tipo de dado (quantitativo ou qualitativo) que o
usuário possa desejar empregar, sem o estabelecimento de relações
matemáticas ou algébricas entre esses dados.

• Instruções de memória: são aquelas utilizadas para mover dados entre a 

memória e os registradores da UCP, uma vez que operações aritméticas e
lógicas são executadas sobre dados armazenados nesses registradores.

• Instruções de E/S: são necessárias para transferir programas e dados para a 

memória (provenientes de fontes externas à UCP) e para transferir resultados
de processamentos computacionais de volta para o usuário.

• Instruções de teste: são aquelas utilizadas para testar o valor de uma palavra 

de dados ou o estado de uma etapa de processamento computacional.

• Instruções de desvio: são usadas para desviar a execução do programa para 

uma nova instrução, muitas vezes em função do resultado de um teste.

Ciclo de instrução

Ciclo de instrução sem Interrupção