Architecture des ordinateurs

ARCHITECTURE DES ORDINATEURS

Dix personnes par groupe

A remettre le Lundi 23 Avril 2017, avant 17 h

Question 1 : Etapes d'exécution d'une instruction

Lorsqu'un processeur a besoin d'exécuter des instructions, il le fait toujours dans l'ordre suivant :

• Recherche de l'instruction (fetch)

• Lecture de l'instruction

• Décodage de l'instruction

• Exécution de l'instruction

Expliquez chaque étape en précisant les composants du processeur concerne l’étape d’exécution.

Répondre  Un processeur est conçu pour effectuer un nombre limité d'opérations bien précises, et ces opérations ne sont autres que les instructions. On peut modifier le comportement de ce processeur en créant une suite d'instructions appelée programme qui sera stocke dans la mémoire. Il est cadencé au rythme d'une horloge interne, grâce à un cristal de quartz qui soumit à un courant électrique produit une impulsion. A chaque impulsion le processeur exécute une action qui correspond à une instruction ou une partie d'instruction.

Les instructions sont stockées dans la mémoire centrale (souvent la RAM), et cette mémoire est souvent secondée par une mémoire cache qui permet d'accélérer les traitements en diminuant les accès ou délais d'attente à la mémoire vive et elle reçoit les prochaines instructions à exécutées.

Les étapes de l'exécution d'une instruction:

1. La recherche de l'instruction s'effectue lors de la sélection de l'instruction dans mémoire centrale vers le registre d'instruction par l'unité de chargement ou commande, l'instruction se trouvant dans la mémoire (case mémoire), après un laps temps d'accès à la mémoire, cette instruction transite sur le bus de données vers le registre d'instruction. Le registre d'adresse mémoires (RAM) contient des adresses depuis les quelles les données sont lues et écrites par le processeur.

2. La lecture de l'instruction; après avoir sélectionné l'instruction dans la mémoire centrale, la lecture est le chargement (récupération de l'instruction) de l'instruction dans le registre d'instructions, le compteur de programme ou ordinal(PC) sera initialisé par l'instruction et son registre gardera l'adresse de la prochaine instruction.

3. Décodage de l'instruction; chaque instruction est constituée par un code opération qui représente l'action que le processeur doit exécuter et d'un code ou champ opérande définissant les paramètres de l'action. Ce code dépend de l'opération, il peut s'agir d'une donnée ou bien d'une adresse mémoire. Le décodeur d'instruction associe au registre d'instructions permet de faire le décodage en analysant l'instruction

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