02.Architecture

Report
Système d’exploitation :
Assembleur
Semaine 02
Architecture
Système informatique
Système informatique
UCT = Unité Centrale de Traitement
= Central Processing Unit = CPU
Système informatique
Le microprocesseur est un circuit intégré complexe qui joue le rôle de CPU.
Analogie homme – machine
Organes d’entrée : odorat, vue, toucher, goût, ouïe
Organes de sortie : les muscles
Organe de traitement : le système nerveux, le cerveau
Cerveau (2 unités centrales)
MCT
MLT
Livres, Bibliothèques,…
-
CPU
registres
mémoires RAM-ROM
disques externes : disque dur, cd rom, …
BIOS et DOS
• BIOS : programme permanent en ROM
– permet de démarrer le système après mise sous
tension
– exemple d’appel au BIOS :
• service date et heure
• service vidéo : taille du curseur
• DOS : système d’exploitation en RAM
– gère les composants du système
– interface homme-machine
– exemple d’appel au DOS :
• affichage à l’écran,
• entrée au clavier,…
Composants de l’ordinateur
• La mémoire :
– Différentes formes : ROM - RAM
– Comprend instructions et données
– Adresse et contenu d’une mémoire
• L’horloge :
– Circuit électronique qui cadence le µpro
• Le µprocesseur : caractéristiques
–
–
–
–
–
–
–
–
taille bus de données
jeu d’instructions
modes d’adressage
nombre de registres internes architecture interne
taille bus d’adresses
taille des registres du µpro
famille des circuits programmables associés
vitesse de fonctionnement
Structure classique d’un µP
Unité de mémoire
RAM/ROM/HDD
Port d’entrée
Bus d’adresses
Microprocesseur
Bus de données
Bus de contrôle
Port de sortie
Le µprocesseur : architecture externe
Bus de données
µP
Bus d’adresses
Bus de contrôle
RAM
D
E
C
ROM
Entrée
Sortie
Le µProcesseur
• Etude du 8088 :
– Architecture simple, jeu d’instructions de base…
• Notion de multiplexage
– Bus partagé entre adresses et données
– => Un décodeur est nécessaire
• “vrai” 16 bits :
– bus et registres en 16 bits
– Exemple : 8086
• “faux” 16 bits :
– registres en 16 bits mais bus de données en 8 bits
– Exemple : 8088
INTEL 8088
Le µProcesseur : 8088
• Broche 1 : GND
• Broches 2 à 8 : adresses bits 8 à
14
• Broches 9 à 16 : adresses données bits 7 à 0
• Broche 17 : demande
d’interruption (NMI)
• Broche 18 : demande
d’interruption (INTR)
• Broche 19 : CLK : horloge
système
• Broches 35 à 38 : adresses bits 16
à 19
• Broche 39 : adresse bit 15
• Broches S0 à S6 : Info sur ce que
fait le µprocesseur
Architecture interne du µprocesseur 8088 :
Execution Unit et Bus Interface Unit
Architecture interne du µprocesseur 8088
(1/3)
• L’ UE :
– exécution des instructions
(contient l’ALU, 8 registres de 16 bits et le registre
d’état).
• L’UIB :
– adaptation entre UE et monde extérieur
– gère la segmentation de la mémoire, elle
contient les registres de segment + IP (Instruction
Pointer)
Architecture interne du µprocesseur 8088
(2/3)
• Les registres du µprocesseur :
– qu’est-ce qu’un registre ?
– notion de taille d’un registre
– les registres de travail AX, BX, CX, DX
• se décomposent : AH,AL,BL,BH,...
– les registres pointeurs et index SP, BP, SI, DI
– les registres de segment CS, DS, SS, ES
– le registre IP
– le registre FLAG
Architecture interne du µprocesseur 8088
(3/3)
• les registres de travail AX, BX,
CX, DX
(1x 16 bits ou 2x 8 bits)
• les registres pointeurs SP et BP
• les registres index SI et DI
• les registres de segment CS,
DS, SS, ES
• le registre IP
• le registre FLAG
Les FLAGS (1/2)
• Overflow Flag
– à 1 si le dernier résultat a débordé de la taille du registre
Pour l’addition: si 0+0=1 ou si 1+1=0 pour le MSB
Pour la soustraction: si 0-1=1 ou si 1-0=0 pour le MSB
• Sign Flag
– à 1 si la dernière opération a généré un résultat négatif
identique au MSB du résultat
• Zero Flag
– à 1 si les deux opérandes utilisés sont égaux
le résultat vaut 0
• Auxiliary carry Flag
– à 1 si la dernière opération a généré une retenue du bit numéro 3 vers le bit
numéro 4, à 0 sinon
• Parity Flag
– à 1 si le nombre de bits à 1 est pair dans les 8 bits de poids faible du résultat
de la dernière opération
• Carry Flag
– à 1 si la dernière opération a générée une retenue
Les FLAGS (2/2)
• Direction Flag
– à 1 si le transfert de données se fait en décrémentant
les offset
• Interruption Flag
– à 1 si les interruptions sont autorisées
• Trap Flag
– à 1 pour exécuter les instructions en mode pas à pas.
Avant chaque instruction, INT 1 est appelée. Cette
interruption est utilisée par les débogueurs.

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