{"id":132,"date":"2022-05-10T11:15:06","date_gmt":"2022-05-10T09:15:06","guid":{"rendered":"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/romain\/?p=132"},"modified":"2022-05-12T13:06:55","modified_gmt":"2022-05-12T11:06:55","slug":"architectures-materielles","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/romain\/2022\/05\/10\/architectures-materielles\/","title":{"rendered":"Architectures mat\u00e9rielles"},"content":{"rendered":"\n

Programme<\/span><\/h1>\n\n\n\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

De Turing \u00e0 Von Neumann<\/span><\/h1>\n\n\n\n

Grace aux travaux de Turing Von Neumann a d\u00e9fini en 1944 l\u2019architecture d\u2019un ordinateur.<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Peu connu du grand public, le math\u00e9maticien hongrois John von Neumann (1903-1957) a pourtant \u00e9labor\u00e9 des th\u00e9ories dont les applications ont d\u00e9finitivement chang\u00e9 le cours de l\u2019humanit\u00e9, de la bombe atomique \u00e0 la r\u00e9volution num\u00e9rique.<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Le Transistor<\/span><\/h1>\n\n\n\n

Le transistor a \u00e9t\u00e9 invent\u00e9 en 1947 par les Am\u00e9ricains John Bardeen, William Shockley et Walter<\/span><\/strong> Brattain, chercheurs des Laboratoires Bell. Ces chercheurs ont re\u00e7u pour cette invention le prix Nobel de physique en 1956.<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Un transistor est l\u2019\u00e9l\u00e9ment de base des circuits logiques.<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Activit\u00e9 : Une porte logique avec des transistors<\/span><\/h2>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Sachant que quand c=1 la led est allum\u00e9e. Donc on d\u00e9duire que a ou (exclusive) b = c.<\/p>\n\n\n\n

La loi de Moore<\/span><\/h1>\n\n\n\n

La loi de Moore est empirique et issue de constatations faites par Gordon E. Moore. En 1965, celui qui fut l’un des cofondateurs de la soci\u00e9t\u00e9 Intel trace une courbe d’\u00e9volution de la taille et du prix des microprocesseurs. Il s’aper\u00e7oit alors que \u00e0 co\u00fbt \u00e9gal, leur complexit\u00e9 doublait tous les ans. En 1975, il pr\u00e9cise que c’est le nombre de transistors qui double tous les deux ans. Il a pr\u00e9dit que cette croissance allait se poursuivre \u00e0 ce rythme jusqu’en 2015, o\u00f9 elle serait limit\u00e9e par la taille des atomes. L’Histoire lui a donn\u00e9 raison puisque entre 1971 et 2001 la densit\u00e9 des transistors a effectivement doubl\u00e9 1,96 fois par an.<\/span> <\/strong><\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Architecture de Von Neumann<\/span><\/h1>\n\n\n\n
\"\"
Mod\u00e8le de Van Neumann<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

L\u2019unit\u00e9 de commande ou de cont<\/span><\/strong>r\u00f4le r\u00e9cup\u00e8re les informations dans la m\u00e9moire et donne les<\/strong> ordres \u00e0 l\u2019UAL.<\/strong><\/span><\/h3>\n\n\n\n

L\u2019unit\u00e9 arithm\u00e9tique et logique ALU (ou UAL) ex\u00e9cute les instructions du programme une par<\/strong> une<\/strong><\/span> en commen\u00e7ant par la premi\u00e8re (calculs , les op\u00e9rations logiques les comparaisons).<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

L\u2019accumulateur est un registre sp\u00e9cial ou sont vers\u00e9s les r\u00e9sultats interm\u00e9diaires.<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Les entr\u00e9s et sorties permettent de communiquer avec le monde ext\u00e9rieur.<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La m\u00e9moire stocke le programme ( donn\u00e9es et instructions) en binaire.<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
\"\"
Dans les ordinateurs actuels on trouve plusieurs processeurs s\u00e9par\u00e9s ou plusieurs c\u0153urs int\u00e9gr\u00e9s dans une m\u00eame puce.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Programmation en assembleur<\/span><\/h1>\n\n\n\n

EXEMPLE 1 :<\/span><\/h2>\n\n\n\n

On met notre code sur le simulateur y86 :<\/strong><\/span><\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

On remarque que le programme stocke la<\/strong><\/span> valeur \u00ab\u00a0imm\u00e9diate\u00a0\u00bb\u00a09\u00a0dans le\u00a0registre<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0%eax<\/span>.<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

EXEMPLE 2 :<\/span><\/h2>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Enregistrement de la valeur \u00ab\u00a0imm\u00e9diate\u00a0\u00bb 9 dans le registre <\/span>%eax<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Enregistrement de la valeur \u00ab\u00a0imm\u00e9diate\u00a0\u00bb 6 dans le registre<\/span><\/strong> %ebx<\/strong><\/span><\/h3>\n\n\n\n

Effectu<\/span><\/strong>ons l\u2019addition et enregistrons<\/strong><\/span> le r\u00e9sultat dans le registre <\/span>%ebx<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Fin du programme<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Modifions\u00a0 le programme pour effectuer la soustraction 6-9 dans <\/span>%ebx<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

On peux retenir donc que pour<\/strong> additionner on utilise<\/strong><\/span> \u00ab\u00a0<\/span>addl<\/span>\u00a0\u00bb et pour soustraire \u00ab\u00a0<\/span>subl<\/span>\u00a0\u00bb !<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Le r\u00e9sultat de la soustraction donne f f f f f f f d(16)<\/sub><\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Mais est-ce-que ce nombre correspond\u00a0 il \u00e0 -3 ?<\/strong><\/span><\/h3>\n\n\n\n

Premi\u00e8re m\u00e9thode: co<\/strong><\/span>mpl\u00e9ment \u00e0 2<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

f f f f f f f d(16)<\/sub><\/strong><\/span><\/h2>\n\n\n\n

\u00c9criture en binaire :<\/span><\/h2>\n\n\n\n

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Inversion des bits :<\/span><\/h2>\n\n\n\n

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Ajout de 1 :<\/span><\/h2>\n\n\n\n

0000 0000 0000 0000<\/span> 0000 0000 0000 0011<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

3 en d\u00e9cimal\u00a0!<\/strong><\/span><\/h3>\n\n\n\n

Deuxi\u00e8me m\u00e9thode :<\/span> on ajoute 3<\/span><\/strong><\/h2>\n\n\n\n

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014\u2014-<\/p>\n\n\n\n

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

La somme donne bien 0<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n

EXEMPLE 3 :<\/span><\/h2>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Enregistrement de la valeur \u00ab\u00a0imm\u00e9diate\u00a0\u00bb 9 dans le registre <\/span>%eax<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Et on place la valeur <\/span>%eax<\/span> donc \u20189\u2019 et on la place dans la m\u00e9moire\u00a0\u00ab\u00a0<\/span>rm\u00a0<\/span>\u00bb<\/span>movl<\/span>\u00a0ligne 48 en hexad\u00e9cimal donc :<\/span><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n
\"\"<\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Programme De Turing \u00e0 Von Neumann Grace aux travaux de Turing Von Neumann a d\u00e9fini en 1944 l\u2019architecture d\u2019un ordinateur. Peu connu du grand public, le math\u00e9maticien hongrois John von Neumann (1903-1957) a pourtant \u00e9labor\u00e9 des th\u00e9ories dont les applications ont d\u00e9finitivement chang\u00e9 le cours de l\u2019humanit\u00e9, de la bombe atomique \u00e0 la r\u00e9volution num\u00e9rique. […]<\/p>\n","protected":false},"author":11,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[1],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/romain\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132"}],"collection":[{"href":"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/romain\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/romain\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/romain\/wp-json\/wp\/v2\/users\/11"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/romain\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=132"}],"version-history":[{"count":6,"href":"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/romain\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":165,"href":"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/romain\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/132\/revisions\/165"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/romain\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=132"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/romain\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=132"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/yb-isn.fr\/2021\/nsi\/romain\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=132"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}