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Architecture externe mips 1

Architecture externe d ? un processeur Exemple de MIPS Introduction L'architecture externe d ? un processeur représente ce que doit conna? tre un programmeur souhaitant programmer directement avec le langage du processeur Ce langage dit lagunage machine est représenté par des cha? nes binaires propres à chaque processeur Pour manipuler facilement ce langage les programmeurs utilisent une forme plus conviviale dite langage d ? assemblage Le langage d ? assemblage est équivalent au langage machine sauf qu ? il utilise des représentations mnémoniques des opérations telles que Add Mouv Jump ? etc au lieu de manipuler des cha? nes binaires La programmation d ? un processeur en assembleur est en générale plus complexe mais elle permet d ? écrire des programmes plus rapides exploitant les performances maximales du processeur Elle permet entre autres de réaliser des compilateurs permettant de traduire un programme écrit en langage évolué Pascal C etc en un programme en langage machine L ? architecture externe d ? un processeur concerne les éléments suivants - Les registres visibles - L'adressage de la mémoire - Le jeu d'instructions - Les mécanismes de traitement des interruptions et des exceptions Présentation du processeur MIPS R Dans le but d ? illustrer les di ?érents concepts nous prendrons comme exemple le processeur MIPS R qui est un processeur bits Son jeu d'instructions est de type RISC Reduced Instruction Set Computer Il existe plusieurs réalisations industrielles de cette architecture SIEMENS NEC LSI LOGIC SILICON GRAPHICS etc Ce processeur est su ?samment simple pour présenter les principes de base et su ?samment puissante pour supporter un système d'exploitation multi- t? ches tel que UNIX - Registres visibles du MIPS -R MIPS -R est un microprocesseur moderne possédant des mécanismes de protection et de multi-t? ches permettant d ? exécuter plusieurs t? ches à la fois Le processeur possède deux modes de fonctionnement utilisateur superviseur Le mode superviseur est le mode protégé dans lequel les programmes du système d ? exploitation s ? exécutent Le mode utilisateur est le mode dans lequel les programmes des utilisateurs s ? exécutent Chacun des modes dispose de ses propres registres visibles a Registres non protégés Le processeur possède registres manipulés par les instructions standard c'est-à-dire les instructions qui peuvent s ? exécuter aussi bien en mode utilisateur qu ? en mode superviseur Les registres à usage général R à R Ce sont des registres de bits utilisés par les instructions pour stocker les opérandes en vue de réaliser les opérations arithmétiques et logiques Le registre R en particulier retourne toujours un zéro quel que soit ce qu ? on y enregistre Le registre R est utilisé pour sauvegarder l ? adresse de retour dans le cas d ? appel de procédure C Le compteur programme PC compteur ordinal Ce registre contient l'adresse de l'instruction en cours d'exécution Sa valeur est modi ?ée par toutes les instructions Les registres HI et LO Ces registres à bits sont utilisés pour la multiplication ou la division pour stocker le résultat