Cours 6 - Université Laval

Ordinateurs, Structure
et Applications
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Cours 6, le 8086
Etienne Tremblay
Université Laval, Hiver 2012
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Cours 6, p.1
Introduction
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Un objectif du cours d’OSA est d’apprendre la programmation en
assembleur.
De nos jours, il est très très rare de programmer en assembleur: très peu de
personnes programment en assembleur et ceux qui le font, le font
habituellement très peu souvent. Cependant, il est important de bien
comprendre les instructions et l’exécution d’instructions afin de bien
comprendre comment fonctionne un ordinateur. Comme les instructions sont
intimement reliées au code assembleur, le langage assembleur est présenté
dans le cours d’OSA.
Un pré requis quasi-incontournable de la programmation en assembleur est
de bien connaître le microprocesseur qui exécutera le programme. Le
langage assembleur est très près du langage machine.
Pour cette raison et pour faire un lien avec le cours précédent sur
l’architecture des microprocesseurs, le 8086 sera présenté brièvement en
classe.
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Cours 6, p.2
Le 8086
(1)
Tiré de: i8086_microprocessor.pdf
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Cours 6, p.3
Le 8086 (2)
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Le 8086 a des registres de 16 bits et peut adresser 1Mo de mémoire (20 bits
d’adresse). La mémoire est externe au CPU.
Le 8086 gère 4 segments de 64Ko.
Le 8086 a une architecture CISC. Chaque instruction du 8086 a une
longueur qui lui est propre.
L’horloge du 8086 peut être 5, 8 ou 10MHz. Un cycle du CPU vaut 6 coups
d’horloge. Une instruction de CPU peut habituellement être exécutée par
cycle (En fonction de l’instruction).
Le 8086 a 40broches. 20 broches servent de bus d’adresses et 16 broches
servent de bus de données. Afin de minimiser le nombre de broches, les 16
broches de données sont aussi des lignes d’adresse. Lors d’une opération
d’écriture ou de le lecture de la mémoire, les 16 broches communes
(adresses et données) sont tour à tour des adresses, puis des données. Les
autres broches du 8086 servent au contrôle des bus (Interruptions, Read,
Write, I/Os versus mémoire, etc.) ou à l’opération du 8086 (alimentation,
horloge, reset).
Le 8086 est divisé en plusieurs bloc fonctionnels qu’on retrouve dans un
CPU moderne: le Bus Interface Unit, des registres (il n’a pas de registres
pour les fractions), un ALU, un buffer de 6byte pour 1 instruction et une unité
de contrôle et d’exécution des instructions.
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Cours 6, p.4
Le 8086 (3)
Tiré de: i8086_microprocessor.pdf
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Cours 6, p.5
Le 8086 (4)
• Le 8086 a deux modes d’opérations déterminés par le
voltage présent à la broche MN/MX*: minimum et
maximum. Ces modes déterminent la fonction de
plusieurs broches du 8086. Le contenu de cette page et
de la page précédente est propre au mode minimum.
• Pour aller lire ou écrire la mémoire, le CPU:
– Met une adresse valide sur le bus d’adresse
– Active la ligne ALE pour dire que l’adresse est valide
– Change le rôle des lignes d’adresse pour leur donner le rôle de
lignes de données (Désactiver ALE, rendre le bus de données
flottant en lecture, mettre DEN* LOW)
– Met les données sur le bus de donnée pour l’écriture.
– Active les lignes de lecture ou d’écriture.
– Lit les données au besoin.
– Change le rôle des lignes de données pour leur donner le rôle de
lignes d’adresse.
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Cours 6, p.6
Références et exercices
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Références
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architecture du pc.doc
Datasheet du 8086 (i8086_microprocessor.pdf)
Intel Architecture, Software Developer’s Manual (pentiumIII.pdf)
Architecture du Pentium 4.doc
Lien sur une comparaison du Pentium IV et de l’Athlon avec de belles
images d’architecture: http://www.tthardware.com/modules.php?name=News&file=article&sid=5424
Exercices
– Historique: lire la section 2.1 de pentiumIII.pdf
– Lire Architecture du Pentium 4 ou le lien ci-haut (en français!) ou le
reste du chapitre 2 de pentiumIII.pdf (recommandé, mais plus
complexe).
– Lire la datasheet du 8086 en partie: quel est le rôle de la Latch dans la
figure de la page 8, figure 4a?
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Cours 6, p.7