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O MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages) é uma arquitetura de processadores criada na década de 1980 pela MIPS Computer Systems. Ele se tornou bastante conhecido por seu design simples e eficiente, sendo utilizado em sistemas embarcados, roteadores, consoles de videogame e em aplicações acadêmicas. O processador MIPS possui cerca de 32 instruções básicas (load, store, add, sub, branch, jump etc.), e 32 registradores de uso geral, o que facilita operações sem acesso constante à memória. São exemplos de instruções MIPS as apresentadas a seguir:

• add $d, $s, $t: adiciona $s e $t, armazena em $d.
• addu $d, $s, $t: adiciona $s e $t sem sinal, armazena em $d.
• sub $d, $s, $t: subtrai $t de $s, armazena em $d.
• subu $d, $s, $t: subtrai $t de $s sem sinal, armazena em $d.
• mult $s, $t: multiplica $s por $t, resultado em hi/lo.
• multu $s, $t: multiplica $s por $t sem sinal, resultado em hi/lo.
• div $s, $t: divide $s por $t, quociente em lo, resto em hi.
• divu $s, $t: divide $s por $t sem sinal, quociente em lo, resto em hi.
• addi $t, $s, imm: adiciona imediato imm a $s, armazena em $t.
• beq $s, $t, label: desvia para label se $s == $t.
• bne $s, $t, label: desvia para label se $s != $t.
• bgt $s, $t, label: desvia para label se $s > $t.
• blt $s, $t, label: desvia para label se $s < $t.
• j label: salta para label.
• jal label: salta para label e armazena o endereço de retorno em $ra.
• jr $s: salta para o endereço contido em $s.
• lw $t, mem: carrega a palavra da memória para $t.
• sw $t, mem: armazena a palavra de $t na memória.

Ao implementar funções, considere que:

• $a0 – $a3 são registradores usados como argumentos para funções;
• $v0 – $v1 são registradores de retorno das chamadas de funções;
• $t0 – $t9 são registradores temporários e não preservados pelas funções;
• $s0 – $s7 são registradores preservados pelas funções chamadas; e
• $ra é armazena o endereço para retornar à função chamadora.

Utilizando algumas dessas instruções e alguns dos registradores, um exemplo de código MIPS é mostrado a seguir:

Considerando as informações apresentadas e os conceitos relacionados com a organização e arquitetura de computadores, elabore texto discorrendo, necessariamente, sobre:

1. a diferença entre os conjuntos RISC e CISC de instruções e o enquadramento da arquitetura MIPS nesses conjuntos [valor: 3,50 pontos];
2. o conceito de interrupção e a relação desse conceito com o código-fonte MIPS apresentado [valor: 3,00 pontos];
3. a hierarquia de memória e a vantagem de se utilizar as estruturas de memória indicadas no código [valor: 3,00 pontos].