Fonctionnement d'un ordinateur depuis zéro

Partie 3 : Processeur et Assembleur 140/343
Fetch Decode des opérandes Calcul
du résultat
Sachez que ces processeurs sont ceux qui n'utilisent qu'un seul bus interne dans leur processeur. Il utilisent aussi un register file
avec seulement un port (qui sert alors aussi bien pour les écritures que pour les lectures) ou deux ports (un pour l'écriture, et un
pour la lecture).
Prenons un exemple : imaginez qu'on souhaite effectuer une addition entre deux registres. Il faut deux nombres pour que notre
addition fonctionne. Il va nous falloir relier l'ALU à ces deux registres, ce qui impossible avec un seul bus : on ne peut envoyer
qu'une seule donnée à la fois sur le bus ! On pourra donc avoir accès à une donnée, mais pas à l'autre. Pour résoudre ce
problème, on a pas vraiment le choix : on doit utiliser un registre temporaire, directement relié à notre ALU, qui stockera une des
deux donnée nécessaire à notre instruction. De même, il est préférable d'utiliser un registre temporaire pour stocker le résultat :
comme cela, on évite que celui-ci se retrouve immédiatement sur le bus de donnée en même temps que la seconde opérande.
Le déroulement d'une addition est donc simple : il faut recopier la première donnée dans le registre temporaire, connecter le
registre contenant la deuxième donnée sur l’entrée de l’unité de calcul, lancer la division en envoyant le bon code sur l’entrée de
section de l'instruction de l'ALU, et recopier le résultat dans le bon registre. Cela se fait donc en plusieurs étapes, chacune
d'entre elle devant configurer le chemin de données.
Et avec plusieurs bus ?
Certains processeurs s'arrangent pour relier les composants du Datapath en utilisant plusieurs bus, et en utilisant un register file
multiport. Cela permet de simplifier la conception du processeur ou d'améliorer ses performances. Par exemple, en utilisant
plusieurs bus internes, un calcul dont les opérandes sont dans des registres et dont le résultat être stocké dans un registre peut
se faire en une seule étape (souvenez-vous du début de ce chapitre). On gagne donc en rapidité.
Étape 1 Étape 2 Étape 3
Fetch Decode
Récupération des opérandes, calcul,
et enregistrement du résultat
Pour cela, il suffit d'utiliser trois bus, reliés sur nos registres, l'ALU et le bus de données comme indiqué dans le schéma qui suit.
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