{"id":229,"date":"2022-03-22T11:23:35","date_gmt":"2022-03-22T10:23:35","guid":{"rendered":"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/?p=229"},"modified":"2022-04-05T11:43:06","modified_gmt":"2022-04-05T09:43:06","slug":"architectures-materielles","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/2022\/03\/22\/architectures-materielles\/","title":{"rendered":"Architectures mat\u00e9rielles"},"content":{"rendered":"\n<p>Un transistor un composant \u00e9lectronique command\u00e9 de fa\u00e7on int\u00e9lligente. C&rsquo;est un \u00e9l\u00e9ment de base des circuits logiques. Et plus on a de transistors, plus le microprocesseur calcule vite<\/p>\n\n\n\n<p>Activit\u00e9  : Une porte logique avec des transistors<\/p>\n\n\n\n<p>-&gt;\u00c9crire la table de v\u00e9rit\u00e9 pour d\u00e9terminer la fonction logique obtenue:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" width=\"225\" height=\"224\" src=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image.jpeg\" alt=\"\" class=\"wp-image-234\" srcset=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image.jpeg 225w, http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image-150x150.jpeg 150w\" sizes=\"(max-width: 225px) 100vw, 225px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Un processeur est un circuit \u00e9lectronique qui utilise des fonctions pour r\u00e9aliser n&rsquo;importe quel type d&rsquo;algorithme en combinant les calculs, expressions logiques et le stockage des donn\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n<p>Toutes les op\u00e9rations logiques sont r\u00e9alis\u00e9es avec des circuits logiques.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Architecture de Von Neumann<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>ALU = arithmetic-logic unit. Cette unit\u00e9 permet d&rsquo;effectuer des calculs dans un ordinateur, donne un ordre des informations r\u00e9cup\u00e9r\u00e9s dans la m\u00e9moire<\/p>\n\n\n\n<p>l&rsquo;Unit\u00e9 Arithm\u00e9tique etr logique \u00e9x\u00e9cute les instructions du programme en commen\u00e7ant par les cacluls, ensuite les op\u00e9rations logiques, puis les comparaisons<\/p>\n\n\n\n<p> <\/p>\n\n\n\n<p>L\u2019accumulateur est un registre sp\u00e9cial ou sont vers\u00e9s les r\u00e9sultats interm\u00e9diaires.<\/p>\n\n\n\n<p>Les entr\u00e9es et sorties permettent de communiquer avec le monde ext\u00e9rieur.<\/p>\n\n\n\n<p>La m\u00e9moire stocke le programme ( donn\u00e9es et instructions) en binaire.<\/p>\n\n\n\n<p>la loi de moore dit que les transistors allaient doubler de performance et de puissance tous les deux jusqu&rsquo;au 2015 o\u00f9 ils atteindraient la taille de l&rsquo;atome  <\/p>\n\n\n\n<p><strong>Programmation en assembleur<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>L&rsquo;assembleur est un langage plus facile \u00e0 \u00e9crire sur la machine.<\/p>\n\n\n\n<p>Gr\u00e2ce \u00e0 un simulateur, nous pouvons programmer en assembleur<\/p>\n\n\n\n<p>Un exemple de code en assembleur simplifi\u00e9 y86 : \u00a0<strong>irmovl 9,%eax<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>R\u00e9sultat de l\u2019assemblage en langage machine :<strong>1100001111000000001001000000000000000000000000<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>cette \u00e9criture repr\u00e9ente la difficult\u00e9 pour un humain d&rsquo;utiliser la binaire. \u00e7a montre aussi que l&rsquo;assembleur contient des symboles plus faciles \u00e0 retenir.<\/p>\n\n\n\n<p>chaque processeur a son propre fonctionnementd&rsquo;instructions et ne peut \u00e9x\u00e9cuter que le langage machine qui est aussi propre \u00e0 chaque processeur (ou famille de processeur)<\/p>\n\n\n\n<p>Dans les activit\u00e9s qui suivent, nous allons utiliser le simulateur y86<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" width=\"416\" height=\"169\" src=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/04\/Annotation-2020-03-04-124224.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-268\" srcset=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/04\/Annotation-2020-03-04-124224.png 416w, http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/04\/Annotation-2020-03-04-124224-300x122.png 300w\" sizes=\"(max-width: 416px) 100vw, 416px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Activit\u00e9 1 <\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" width=\"599\" height=\"558\" src=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image-23.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-254\" srcset=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image-23.png 599w, http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image-23-300x279.png 300w\" sizes=\"(max-width: 599px) 100vw, 599px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" width=\"384\" height=\"261\" src=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/04\/registres.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-270\" srcset=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/04\/registres.png 384w, http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/04\/registres-300x204.png 300w\" sizes=\"(max-width: 384px) 100vw, 384px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Le registre est une m\u00e9moire interne tr\u00e8s rapide du processeur .<\/p>\n\n\n\n<p>La derni\u00e8re instruction qui marque la fin du programme se trouve \u00e0 l&rsquo;adresse 0x0006<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" width=\"154\" height=\"127\" src=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/04\/Annotation-2020-03-03-231232.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-269\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Le processeur ex\u00e9cute les instructions de fa\u00e7on s\u00e9quentielle et un compteur ordinal PC lui donne l&rsquo;adresse de l&rsquo;instruction suivante : ici 0x0007<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>Activit\u00e9 2:<\/p>\n\n\n\n<p>Effectuer l\u2019addition et enregistrer le r\u00e9sultat dans le registre %ebx:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" width=\"878\" height=\"665\" src=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image-24.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-258\" srcset=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image-24.png 878w, http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image-24-300x227.png 300w, http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image-24-768x582.png 768w\" sizes=\"(max-width: 878px) 100vw, 878px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Modifier&nbsp; le programme pour effectuer la soustraction 6-9 dans %ebx<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" width=\"588\" height=\"672\" src=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image-25.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-259\" srcset=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image-25.png 588w, http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image-25-263x300.png 263w\" sizes=\"(max-width: 588px) 100vw, 588px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Avec le compl\u00e9ment \u00e0 2 on d\u00e9duit que le code h\u00e9xad\u00e9cimal correspond bien \u00e0 -3<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>Activit\u00e9 3:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" width=\"920\" height=\"707\" src=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image-26.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-262\" srcset=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image-26.png 920w, http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image-26-300x231.png 300w, http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/03\/image-26-768x590.png 768w\" sizes=\"(max-width: 920px) 100vw, 920px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>On ne peut pas enregistrer le r\u00e9sultat \u00e0 la site du programme car les instrutions sont cod\u00e9es sur 32 bits et pour ne pas modifier en cours d&rsquo;\u00e9x\u00e9cution<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>Projet 1: assembleur<\/p>\n\n\n\n<p>\u2192 \u00c9crire un programme en python puis en assembleur qui calcule la somme de nombres de 1 \u00e0 1000.<\/p>\n\n\n\n<p>Python:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" width=\"420\" height=\"414\" src=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/04\/image.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-273\" srcset=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/04\/image.png 420w, http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/04\/image-300x296.png 300w\" sizes=\"(max-width: 420px) 100vw, 420px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p><strong>0x7a314=500500<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>v\u00e9rification: (1001*1000)\/2=500500<\/p>\n\n\n\n<p>Assembleur:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" width=\"682\" height=\"675\" src=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/04\/image-1.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-274\" srcset=\"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/04\/image-1.png 682w, http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/olga\/wp-content\/uploads\/sites\/2\/2022\/04\/image-1-300x297.png 300w\" sizes=\"(max-width: 682px) 100vw, 682px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>On retrouve bien le m\u00eame r\u00e9sultat<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Un transistor un composant \u00e9lectronique command\u00e9 de fa\u00e7on int\u00e9lligente. 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