Notes de cours en Assembleur

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Notes de cours en Assembleur
Basé sur les notes de cours de Philippe Gabrini
(http://www.grosmax.uqam.ca/inf2170/gabrini_p/Notes_cours.htm) et sur WARFORD, J. Stanley,
« Computer Systems : Third Edition », Jones and Bartlett Publishers, États-Unis, 2005, 675 p.
STRUCTURE “VON NEUMANN” : 5 CRITERES ESSENTIELS QUI DEFINISSENT UN
ORDINATEUR ................................................................................................................ 6
1. Médium d’entrée ................................................................................................................................................. 6
2. Médium de sortie ................................................................................................................................................ 6
3. Unité de calcul (arithmétique et logique) .......................................................................................................... 6
4. Unité de contrôle ................................................................................................................................................. 6
5. Unité de mémoire ................................................................................................................................................ 7
VARIETE DE TYPES D’ORGANISATIONS DE MEMOIRE ........................................... 8
AUTRES CARACTERISTIQUES .................................................................................... 9
L’horloge ...................................................................................................................................................................... 9
Les bus .......................................................................................................................................................................... 9
Les registres ............................................................................................................................................................... 10
Les registres ............................................................................................................................................................... 11
L’EXECUTION D’UN PROGRAMME ........................................................................... 13

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INSTRUCTIONS ET DONNEES ................................................................................... 15
DEUX GRANDS TYPES DE MICROPROCESSEURS ................................................. 16
CISC (Complex instruction-set computer) .............................................................................................................. 16
RISC (Reduced instruction-set computer) .............................................................................................................. 16
LE CODAGE DE L’INFORMATION.............................................................................. 17
Conversion : Binaire -> Décimal .............................................................................................................................. 17
Conversion : Décimal -> Binaire .............................................................................................................................. 18
Conversion : Binaire -> Hexadécimal ...................................................................................................................... 19
Conversion : Hexadécimal -> Binaire ...................................................................................................................... 19
Conversion : Hexadécimal -> Décimal ..................................................................................................................... 19
Conversion : Décimal -> Hexadécimal ..................................................................................................................... 19
La représentation de l’information .......................................................................................................................... 20
L’arithmétique réelle ................................................................................................................................................. 20
LE LANGAGE D’ASSEMBLAGE ................................................................................. 24
Généralités .................................................................................................................................................................. 24
Une instruction en langage assembleur ................................................................................................................... 25
Un programme en Assembleur ................................................................................................................................. 26
ARITHMÉTIQUE EN COMPLÉMENT ........................................................................... 27
ADRESSAGE DES OPÉRANDES................................................................................ 28
Généralité ................................................................................................................................................................... 28
Adressage immédiat .................................................................................................................................................. 28
Adressage direct ......................................................................................................................................................... 28
Adressage base (non-utilisé) ...................................................................................................................................... 29

3
Adressage indexé........................................................................................................................................................ 29
Adressage indirect ..................................................................................................................................................... 30
Adressage direct sur la pile ....................................................................................................................................... 30
Adressage indexé sur la pile ...................................................................................................................................... 31
Adressage indirect sur la pile .................................................................................................................................... 31
Adressage indirect indexé sur la pile ........................................................................................................................ 32
LES SOUS-PROGRAMMES ........................................................................................ 33
Généralités .................................................................................................................................................................. 33
La pile ......................................................................................................................................................................... 33
Les paramètres ........................................................................................................................................................... 34
Identificateurs ............................................................................................................................................................ 36
Constantes .................................................................................................................................................................. 36
Instructions et directives ........................................................................................................................................... 36
Format des instructions ............................................................................................................................................. 36
Liste d’assemblage ..................................................................................................................................................... 37
ASSEMBLEUR : DIRECTIVES .................................................................................... 38
Directives qui engendrent une réservation de mémoire ......................................................................................... 38
Directives qui n’engendrent pas de réservation de mémoire ................................................................................. 38
ASSEMBLEUR : INSTRUCTIONS ............................................................................... 39
Instructions unaires simples ..................................................................................................................................... 39
Instructions de chargement et de rangement .......................................................................................................... 39
Instructions arithmétiques ........................................................................................................................................ 39
Instructions d’entrée-sortie ....................................................................................................................................... 40
Instructions logiques .................................................................................................................................................. 41

4
Instructions de branchement .................................................................................................................................... 41
Instructions liées aux sous-programmes .................................................................................................................. 42
Instructions non-réalisées ......................................................................................................................................... 43
DOCUMENTATION DES PROGRAMMES ................................................................... 44
Généralité ................................................................................................................................................................... 44
Structures de base ...................................................................................................................................................... 44
Guide d’utilisation ..................................................................................................................................................... 45
La documentation externe ........................................................................................................................................ 46
La documentation interne ......................................................................................................................................... 46
MISE AU POINT DES PROGRAMMES ........................................................................ 48
Principes ..................................................................................................................................................................... 48
Outils ........................................................................................................................................................................... 48
LE SYSTEME D’EXPLOITATION DE PEP/8 ............................................................... 49
Généralités .................................................................................................................................................................. 49
La pile système et le tampon d’entrée-sortie ........................................................................................................... 49
Le chargeur (Loader) ................................................................................................................................................ 50
SYSTEME D’INTERRUPTION DU PROCESSEUR (TRAPS) ...................................... 52
Généralités .................................................................................................................................................................. 52
Le traitement d’une interruption ............................................................................................................................. 53
Exemple d’interruptions sur un processeur réel (MC68000) ................................................................................ 53
Le mécanisme ............................................................................................................................................................. 55
L’instruction RETTR ................................................................................................................................................ 56
Le traitement des interruptions : trap ..................................................................................................................... 57
Vérification du mode d’adressage : assertAd .......................................................................................................... 58

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Calcul de l’adresse de l’opérande : setAddr ............................................................................................................ 60
Traitement des instructions NOP : opcode24-28 .................................................................................................... 62
Traitement de l’instruction DECI : opcode30 ......................................................................................................... 63
Traitement de l’instruction DECO : opcode38 ....................................................................................................... 67
Traitement de l’instruction STRO : opcode40 ........................................................................................................ 69
Exemple de traitement d’une instruction causant une interruption ..................................................................... 70
ANNEXE A : GLOSSAIRE ........................................................................................... 87
ANNEXE B : EXEMPLE D’UNE DOCUMENTATION INTERNE .................................. 88
ANNEXE C : L’ORIGINE DU CHARGEUR .................................................................. 93
Les systèmes moniteurs : Le traitement par lots ..................................................................................................... 93
Réduction des délais de chargement et de compilation .......................................................................................... 95