Les cours > Technique des microprocesseurs et assembleur micro

1ère année - Toutes sections

25 h. de cours au second semestre

Enseignants : BEJ, HAL, NVS, ELV, FPQ, MBA

2 ECTS

Description générale du cours

Concept fondamentaux liés aux microprocesseurs : machine virtuelle, représentation des données, gestion des entrées / sorties, notions de pile et de variables locales, coprocesseur mathématique.

Set d'instructions élémentaires d'un microprocesseur, x86.

Programmation élémentaire en assembleur sous LINUX.

Matières prérequises

Cours de structure des ordinateurs, cours de système d’exploitation.

Objectifs

Permettre aux étudiants de comprendre le fonctionnement d’un microprocesseur et de se familiariser avec le set d'instructions assembleur afin de favoriser la compréhension des langages de haut niveau.

Evaluation

Voir le tableau des évaluations des cours de 1ère.

Plan du cours

Fonctionnement d’un microprocesseur

Un ordinateur simplifié..
Composantes du processeur <1>Déroulement d’un process...
Interruption (pourquoi, comment ça fonctionne, sécurité, mode protégé)
exemple de programme assembleur (compilation, exécution).
Résumé avec gdb...

Langage d’assemblage

Qu’est-ce que l'assembleur ?
Pourquoi utiliser l’assembleur
Inconvénients de l’assembleur
Pourquoi connaître l’assembleur
Les assembleurs
Déboguer un programme assembleur

Les modes du x86

mode protégé
mode réel
segmentation en mode protégé
segmentation en mode réel
exemple de programme en mode réel
la table des interruptions et son emplacement)

Cartographie de la RAM d’un PC en mode réel

accès à la ROM
accès à la RAM
accès aux périphériques
exemples d’accès à un périphérique
cartographie de la mémoire en mode réel
affichage en mode réel

Démarrage d’un ordinateur

À la mise sous tension
BIOS...
Secteur de boot d'une disquette, d'un disque (ou USB)
Un premier process sans interruption du BIOS

Jeu d’instruction du x86

Structure d’un code machine x86
Code machine x86 : code des registres
Visualiser le code machine
Code machine sur un byte fixe
Code machine avec valeur immédiate
Instructions simples
ModR/M en 32 bits
Byte SIB
Préfixes de segmentation
Préfixes de répétition
Préfixes de taille
Exemples...

Coprocesseur mathématique

Rôle
Historique
Architecture et représentation des nombres
Valeurs extrêmes
Pile du coprocesseur
Jeu d’instruction
Exemples

Évolution des microprocesseurs

Historique
Loi de Moore
Co-processeurs
Processeurs pipe-line
Classement SISD, SIMD
Jeu d’instruction MMX 3DNow!
Jeu d’instruction SSE
Processeurs 64 bits
Processeurs dual core

Bibliographie

Assembleur X86 (Livre)
Kip Irvine, Assembleur X86, CampusPress (ISBN: 2-7440-1534-2)
Assembleur X86 (Livre)
Jean-Bernard Emond, Assembleur X86, Des bases de la programmation jusqu'à l'interfaçage avec les langages de haut niveau, CampusPress (ISBN: 2-7440-1564-4)