D. Bertrand 1Année préparatoire Licence Informatique (ULB/UMH) Charleroi. Fonctionnement des ordinateurs. Chapitre 6
L'unité de contrôle
Traitement des instructions d'un programme :
Sélection
Interprétation
Exécution
Modules travaillant à des vitesses différentes
(CPU, unités E/S, UAL, mémoire …)
besoin de synchronisation (Horloge !!!)
Différents éléments : Registre d'instruction
copie de l'instruction courante
Compteur Programme : PC
adresse de l'instruction suivante à exécuter
Décodeur de fonction (interprétation)
Horloge (synchronisation)
Constructeur de commandes
(opérations élémentaires)
Eléments
passifs
Eléments
actifs
D. Bertrand 2Année préparatoire Licence Informatique (ULB/UMH) Charleroi. Fonctionnement des ordinateurs. Chapitre 6
Le registre d'instruction
L'instruction est représentée en binaire (Von Neuman)
Partie Fonctionnelle (Code d'Opération : Op-code)
Code binaire pour une classe de jeu d'instructions du processeur
Complete Instruction Set Computer : CISC;
(Ordinateur à jeu complet d'instructions)
Reduced Instruction Set Computer : RISC
(Ordinateur à jeu réduit d'instructions)
Exemple (MC68020 processeur CISC : Op-code de 4 bits) :
Instruction Mnémonique Code
Addition ADD 11012
ET logique AND 11002
Test d'un bit BTST 01102
Comparaison CMP 10112
Des sous classes sont définies par des bits de modification
Exemple : type d'arithmétique (entière ou réelle)
type d'adressage (direct, indirect, implicite, …)
D. Bertrand 3Année préparatoire Licence Informatique (ULB/UMH) Charleroi. Fonctionnement des ordinateurs. Chapitre 6
Le registre d'instruction
n bits
Op-code Opérande 1 Opérande 2 Résultat inst. suivante
Partie adresse
oOpérandes de l'instruction : [R] [O2] op [O1]
oAdresse instruction suivante : [PC] N.I.
oCertaines adresses peuvent être absentes :
Adresse instruction suivante en l'absence de rupture de séquence
(ex.: instruction arithmétique ou logique)
Adresse résultat adresse d'un des opérandes : [R] [R] op [O1]
oProcesseur CISC : longueur d'instruction variable
oProcesseur RISC : longueur d'instruction constante
(32 bits pour le Pentium et le PowerPC)
D. Bertrand 4Année préparatoire Licence Informatique (ULB/UMH) Charleroi. Fonctionnement des ordinateurs. Chapitre 6
Le Compteur de Programme (PC)
Registre renfermant l'adresse de l'instruction suivante
à exécuter.
Pour la plupart des processeurs actuels : longueur de 32 bits
(espace adressable de 4Toctets)
Deux possibilités :
Incrémentation de l'ancienne adresse de la longueur de l'instruction
en cours (mise à jour implicite)
Transfert de l'adresse stockée dans la position dédicacée de
l'instruction (mise à jour directe)
Remarques :
Lors d'une instruction de branchement conditionnel le PC doit être
mis à jour en fonction du résultat de l'opération (après exécution)
Pour démarrer une tâche, l'adresse de sa première instruction doit
être chargée dans le PC
D. Bertrand 5Année préparatoire Licence Informatique (ULB/UMH) Charleroi. Fonctionnement des ordinateurs. Chapitre 6
Le décodeur de fonction
Circuit combinatoire (aiguillage généralisé) :
sélection d'une instruction en fonction de son code
détermination de l'adresse de l'instruction suivante à exécuter
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Exemple (pour un code d'instruction à 4 bits)
ADD : Code 11012Code d'instruction
Instruction sélectionnée
décodeur de fonction
NB : Sélection réalisée sur le jeu d'instructions du processeur
plus compliqué pour un processeur CISC
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