L'essentiel d'Assembleur

Découvrir les microcycles et le pipeline

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Découvrez pourquoi il est nécessaire d'avoir quatre cycles horloges pour un cycle instruction. Denis Réant vous explique également la notion de pipeline.
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Transcription

Dans cette vidéo je vais vous parler des microcycles et du pipeline. Alors nous savons que tout processeur, microcontrôleur sont cadensés par des quartz ou des oscillateurs internes. Seulement il faut savoir quelque chose c'est que vous avez des microcycles à l’intérieur et notamment sur les microcontrôleurs que nous utilisons ici de chez Microchip, il nous faut quatre microcycles pour faire un cycle d'instruction. C'est pour ça que dans le Datasheet, vous avec en fait ces quatre éléments Q1 Q2 Q3 et Q4, qui correspondent respectivement à la recherche en fait de l'instruction depuis la mémoire programme, la lecture et le décodage de l'instruction, le traitement par l'unité arithmétique et logique de l'instruction décodée et l'écriture du résultat après traitement. Moralité si vous êtes à un cadencement de 4 MHz, cela vous fait un million d'instructions par seconde. Si je vous parle de ça c'est que ici vous voyez arriver, alors toujours extrait du Datasheet, Fetch instruction et Execute instruction. Donc PC, PC - 1. Donc là en fait nous sommes à deux niveaux, et c'est ce qu'on appelle un pipeline. C'est quoi un pipeline ? De façon très imagée, c'est-à-dire que plutôt que d'être tout seul à faire la vaisselle, et bien vous êtes à deux. C'est dire que pendant qu'il y a un qui lave, et bien l'autre essuie la vaisselle. Voilà. Plutôt que de tout laver et après de tout essuyer ce qui est extrêmement chronophage et beaucoup moins efficace. Alors selon le type de microcontrôleur que vous avez, vous avez des niveaux de pipelines qui sont extrêmement considérables. Toujours chez Microchip par exemple sur les pics 32 et mixtes, vous avez jusqu'à 5 niveaux de pipeline. Alors comment cela fonctionne ? Comment il se remplit et comment il se vide ce pipeline ? Pour ça on va partir de cet exemple, en fait d'un pseudo morceau de code et puis ici nous avons donc nos cycles instructions pas cycles horloge, attention. Cycle instruction = 4 cycles horloge. Et puis on va essayer de voir pas à pas ce qui se passe. Alors premier niveau, on commence avec notre première instruction. Et puis ici l'instruction exécutée il n'y a rien. Par contre instruction chargée elle est là. Donc là notre pipeline il n'est pas rempli. Il est à moitié rempli ou à moitié vide ça dépend si vous êtes optimiste ou pessimiste. Et puis après on passe à la suite. Donc on va aller chercher le fetch c'est-à-dire de l'instruction numéro deux, mais on va exécuter l'instruction numéro un. Et puis on va continuer comme ça, ainsi de suite avec un temps d'exécution normal. Et puis d'un seul coup au moment où on va devoir exécuter un call qui est une rupture en fait synchrone de notre programme, il va falloir aller chercher un fetch mais beaucoup plus loin. Donc le fetch qui était normalement destiné au ANDLW ici, et bien devient un flush. Donc c'est-à-dire que pour le coup là vous avez vidangé le pipeline parce qu'il fallait rechercher la nouvelle adresse qui se trouve donc à la ligne 51. Donc après on exécute, on fait un fetch et puis on exécute et dans cette exécution à la fin que se passe-t-il ? On refait un retour au départ. Donc on refait un flush, parce qu'on revient à notre adresse de début avant le call et moralité nous avons fait un tour. Donc j'espère que cette explication a été concluante.

L'essentiel d'Assembleur

Plongez-vous dans le langage bas niveau, nommé Assembleur. Abordez les notions de jeu d'instructions, de pipeline, de registres, de mode d’adressage, de compteur de programme, etc.

4h52 (57 vidéos)
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Date de parution :26 sept. 2016

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