Boot
Séquence de démarrage de l'ordinateur. On y teste la mémoire et les périphériques avant de
lancer l'OS proprement dit. En anglais, boot signifie chaussure ou botte, car c'est d'un bon coup
de pied que l'on démarre le système.
Bus
Epine dorsale d'un ordinateur. C'est sur les bus que transitent tous les signaux communs aux
différents circuits et permettant leur intercommunication. On dénombre 3 bus: adresses, données
et contrôle. Le bus de contrôle inclut les signaux de lecture/écrire mémoire, de sélection des
octets, d'interrutions, d'accès direct à la mémoire (DMA) et quelques autres.
CCR
Condition Code Register: registre des codes conditions. Ce registre un peu particulier contient
des valeurs booléennes (vrai ou faux) correspondant au résultat de la dernière opération
effectuée dans l'ALU. Les indicateurs les plus fréquemùent rencontrés sont Z (zéro, résultat nul),
N (negative, résultat négatif), C (carry, l'opération a généré une retenue) et V (overflow,
il y a eu dépassement de la capacité de l'ALU).
CISC
Complex Instruction Set Computer: calculateur à jeu d'instructions complexe. Caractérise les
microprocesseurs qui disposent d'un jeu étendu d'instructions avec de nombreux modes d'adressage.
La plupart ne sert que dans des cas relativement rares. Ces instructions complexes nécessitent
d'être microcodées et s'exécutent donc en plusieurs cycles. Il a été démontré que la technologie
CISC est moins performante que la technologie RISC dès que les compilateurs de languages
évolués génèrent un code plus optimisé.
CPU
Central Processing Unit
voir à Micro-processeur
DMA
Direct Memory Access: accès direct à la mémoire. Mécanisme de tranfert de blocs mémoire à
haute vitesse car non gérés par le microprocesseur. Est utilisé par tous les circuits
d'entrée-sortie nécessitant un haut débit de données (et généralement aussi un débit régulier):vidéo, audio, port parallèle, disquette, disque dur, CD-ROM.
Harvard (architechture)
Technique consistant à séparer les bus de programme et de données. Cela permet de gagner
un cycle d'accès à la mémoire sur les instructions nécessitant des accès à la mémoire de données
(ce qui est très fréquent) en plus de l'accès nécessaire à la mémoire de programme (pour y
lire l'instruction à exécuter). Les microprocesseurs modernes (depuis 15 ans) sont tous
d'architechture Harvard mais il n'y a qu'un bus mémoire en sortie (en fait le bus mémoire
correspond au cumul des bus d'adresses et de données), en fait les bus ne sont séparés que
jusqu'aux caches intégrés sur la puce, ils sont ensuite regroupés pour simplifier la conception
de la machine.
Microcode
Dans les microprocesseurs CISC, certaines instructions sont trop complexes pour être directement
cablées dans le microprocesseur. Elles sont alors décomposées en une séquence d'instructions
plus simples que traîte le microprocesseur. Ces instructions internes au microprocesseur portent
le nom de microcode, elles sont d'un niveau primitif puisqu'elles agissent directement au
niveau des aiguillages de données à l'intérieur du coeur du processeur.
Micro-controlleur
Version élaborée d'un CPU contenant également des entrées-sorties, la logique GLUE, souvent un peu
de mémoire RAM (extensible en externe) et quelquefois aussi de la ROM (également exensible en
externe). Un micro-controlleur a donc besoin d'un minimum de circuiterie pour fonctionner.
Les versions dites "stand alone" intègrent suffisemment de RAM et de ROM et n'ont donc besoin
de rien d'autre pour fonctionner si ce n'est une alimentation et un Quartz pour l'horloge (et encore, certains peuvent même se passer de quartz).
Micro-processeur
Appelé généralement CPU. Ensemble composé d'une ALU (au minimum, il peut y en avoir plus, et
il peut aussi y avoir une FPU), de la logique de contrôle, du banc de registres et éventuellement
du microcode. Pour pouvoir fonctionner, le micro-processeur a besoin d'être connecté à de la mémoire
RAM et ROM, d'être relié à quelques circuits d'entrée-sortie (sinon il fonctionne en autharcie et
ne sert alors à rien) et à une logique GLUE.
MMU
Memory Management Unit: Unité de gestion de la mémoire. Une MMU se charge de deux tâches
particulièrement utiles pour les OS multi-taches. D'une part la protection de la mémoire: un
programme tentant d'accéder à une zone de mémoire à laquelle il n'y pas droit provoquera une
exception pour cause d'erreur (erreur de bus plus exactement). D'autre part, la translation des
blocs mémoire permet de déplacer à volonté la mémoire physique (celle qui existe réellement) pour
créer un espace de mémoire logique (celle que voit le programme) disposé différemment. Par
ailleurs celle mémoire logique peut être d'une taille supérieure à la mémoire physique, dans ce
cas, la MMU génère des exceptions pour les zones qui n'existent pas physiquement, l'OS se charge
alors d'enregister sur le disque dur un bloc de mémoire physique qui ne sert pas à ce moment là
et il attribue ce bloc à la zone de mémoire logique qui en avait besoin. C'est ce qu'on appelle
de la mémoire virtuelle.
PC
Program Counter: compteur de programme. Le registre est le plus important d'un microprocesseur,
c'est lui qui indique en permanence quelle est l'adresse mémoire de la prochaine instruction à
exécuter.
Pipeline
Afin que les instructions qui devraient s'exécuter en plusieurs cycles (soit parce qu'il s'agit
d'instructions CISC, soit parce qu'elles traversent beaucoup de transistors, comme par exemple
une multiplication ou une division) donnent l'impression de ne s'exécuter qu'en un cycle, on a
pris l'habiture de découper l'exécution des instructions en plusieurs étapes. Les étapes sont
effectuées les unes après les autres dans des unités spécifiques (à la queue leu-leu, comme dans
un tube, d'ou le nom le pipeline), ainsi pendant que le processeur traîte la première étape d'une
instruction, il traîte en même temps la deuxième étape de l'instruction précédente et ainsi de
suite. Inconvénient de cette méthode: si une instuction à besoin de données issues d'une des
instructions immédiatement précédentes, celle-ci ne peut s'exécuter, on dit qu'il y a rupture
du flux et les performances se dégradent. Les compilateurs les plus sophistiqués sont conçus
pour générer un code qui évite au maximum les ruptures de flux.
Registre
C'est une case mémoire destinée à mémoriser à l'intérieur même du microprocesseur les données sur
lequel il effectue ses calculs. Il y en a toujours un nombre assez réduit (selon les processeurs,
de 1 à 128 environ), on y place temporairement les données du programme au moment où l'on a besoin
de travailler dessus. L'ensemble de tous les registres présents dans un microprocesseur se nomme
le banc de registres, tous y sont présents, y compris les registres SP, PC, CCR (voir à ces noms).
RISC
Reduced Instruction Set Computer: calculateur à jeu d'instructions réduit.
En utilisateur un jeu d'instructions plus réduit que la technologie CISC, les processeurs
RISC peuvent disposer d'un jeu d'instructions entièrement cablé (donc sans microcode)
ce qui permet une exécution des instructions en un cycle (même sans pipeline avec la plupart
des instructions).
ROM
Read Only Memory: mémoire à lecture seule. Cette mémoire contient des données qui ne peuvent pas
être modifiées, elle a l'avantage de ne pas perdre son contenu lors de l'extinction de la
machine. C'est la ROM qui contient l'OS, ou tout du moins le boot, si le reste de l'OS est chargé
depuis le disque. Il existe des technologies de ROM qui peuvent malgré tout être reprogrammées
par l'utilisateur. On les appelle Flash-ROM ou EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM),
elles permettent une mise à jour facile de l'OS ou du boot. Le seul danger de cette manipulation
est le risque que la machine ne puisse plus redémarrer en cas de coupure de courant pendant la
phase de reprogrammation (celle-ci est assez lente).
Software, Soft
Par opposition au hardware, désigne tout ce qui n'est pas "en dur" dans un ordinateur, donc
toute la partie logicielle: l'OS, les utilitaires et les programmes d'application.
SP
Stack Pointer: pointeur de pile. Ce registre permet de gérer un mécanisme d'empilage de données
et d'adresses en mémoire. On peut ainsi appeler des sous-programmes et revenir à son point de
départ sans que les registres soient altérés. On peut aussi utiliser la pile pour passer des
paramètres à un sous-programme. La pile est également vitale pour le traîtement des interruptions
et des exceptions.
Superscalaire
Un microprocesseur est de type superscalaire quand il intègre plus d'une unité entière (ALU)
en con coeur. Les deux unités sont indépendantes et fonctionnent en parallèle, chacune de
chargeant d'exécuter une instruction sur deux. Il est ainsi possible d'exécuter deux
instructions par cycle d'horloge. Bien entendu, un compilateur performant est recommandé
pour générer un code optimisé pour le superscalaire, donc qui n'utilise pas les résultats
d'une instruction comme opérande de l'instruction suivante.
Unité en virgule fixe
Voir ALU
Unité en virgule flottante
Voir FPU
Pascal Barlier - 6 juillet 2001