• Aula 16 - Linguagem de máquina

Linguagem de máquina

Um programa em código de máquina consiste em uma sequência de bytes que correspondem a instruções que serão executadas pelo processador. As instruções do processador, chamadas de opcodes, são representadas por valores em hexadecimal.

Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%B3digo_de_m%C3%A1quina

É o que efetivamente será convertido em binário e gravado na memória de programa para ser lido e interpretado pela CPU. Essa conversão é realizada normalmente um por software chamado de Assembler ou Montador. Ele é responsável por converter os OPCODES (leaw) no código de máquina (000000101010).

Uma linguagem de máquina é específica para um Conjunto de instruções (instruction set), que define os recursos de hardware que uma determinada CPU oferece (uso de registradores, operações aritméticas, operações lógicas, ...).

Fabricantes de chips tendem a modificar o instruction set melhorando o HW entre gerações, essas mudanças tem que ser feito de modo que permita que códigos antigos executem em hardwares mais modernos (retrocompatibilidade).

Defeito de ponto flutuante

Em 1994, a Intel cometeu um erro no projeto do primeiro processador Pentium que causou um prejuízo devido a um recall de US$ 450.000.000, esse bug de hardware fazia com que raramente uma conta de ponto flutuante tivesse resultado errado.

Pentium F00F bug

É um bug descoberto em 1997 que quando uma instrução específica: F0 0F C7 C8 fosse executada no hardawre, o mesmo travava e só voltava ao normal com um reset.

Z01

A linguagem de máquina utilizada no curso é adaptada do livro Texto com umas pequenas mudanças, ela possui 18 bits de largura e cada bit possui uma ação direta sobre a CPU, esse tipo de linguagem de máquina é chamado de microcode.

Note

CPUs mais complexas não possuem essa relação de que cada bit da instrução controla algum funcionamento direto (sinal) da CPU.

A seguir a definição da linguagem de máquina da nossa CPU:

Instruções do tipo A

Instruções do tipo A são aquelas que possibilitam o carregamento efetivo de um dado salvo no programa (ROM) para dentro da CPU. É a maneira que possuímos de carregar uma constante no nosso hardware. Essas instruções são definidas pelo bit17 = 0.

No versão atual da CPU só possuímos uma instrução nessa categoria, a leaw.

exemplo

  • leaw $3, %A
  • 000000000000000011

Instruções do tipo C

Instruções do tipo C são aquelas que computam alguma coisa (númerico ou lógico), movem dados, ou realizam mudanças no Program Counter (salto / jump condicional ou não-condicional). Essas instruções são definidas pelo bit17 = 1.

Example

  • addw %A, %D, %D
  • 100000000100010000

Para mais detalhes da conversão consulte