Qu'est-ce qu'un processeur?

le processeur

Le processeur (CPU: Central Processing Unit) est un circuit électronique cadencé au rythme d'une horloge interne, c'est-à-dire un élément qui envoie des impulsions (que l'on appelle top). A chaque top d'horloge les éléments de l'ordinateur accomplissent une action. La vitesse de cette horloge (le nombre de battements par secondes) s'exprime en Mégahertz, ainsi un ordinateur à 200Mhz a donc une horloge envoyant 200,000,000 de battements par seconde (un cristal de quartz soumis à un courant électrique permet d'envoyer des impulsions à une fréquence précise).

A chaque top d'horloge (pour les instructions simples) le processeur :

• lit l'instruction à exécuter en mémoire
• effectue l'instruction
• passe à l'instruction suivante

• d'une unité de commande qui lit les instructions et les décode
• d'une unité de traitement (UAL - unité arithmétique et logique) qui exécute les instructions.

Lorsque tous les éléments d'un processeur sont regroupés sur une même puce, on parle alors de microprocesseur.

A quoi ressemble une instruction?

Les instructions (opération que le processeur doit accomplir) sont stockées dans la mémoire principale. Une instruction est composée de deux champs:

• le code opération: c'est l'action que le processeur doit accomplir
• le code opérande: ce sont les paramètres de l'action. Le code opérande dépend de l'opération, cela peut être une donnée ou bien une adresse d'un emplacement mémoire

code opération

champ opérande

Une instruction peut être codée sur un nombre d'octets variant de 1 à 4 suivant le type de données.

les registres

Lorsque le processeur traite des données (lorsqu'il exécute des instructions) le processeur stocke temporairement les données dans de petites mémoires de 8, 16 ou 32Ko (qui ont l'avantage d'être très rapides) que l'on appelle registres. Suivant le type de processeur le nombre de registres peut varier entre une dizaine et plusieurs centaines.

Les registres les plus importants sont:

• le registre accumulateur: il permet de stocker les résultats des opérations arithmétiques et logiques
• le registre d'état: il permet de stocker les indicateurs
• le registre instruction: il contient l'instruction en cours de traitement
• le compteur ordinal: il contient l'adresse de la prochaine instruction à traiter
• le registre tampon: il permet de stocker temporairement une donnée provenant de la mémoire

les signaux de commande

Les signaux de commande sont des signaux électriques qui permettent au processeur de communiquer avec le reste du système (le signal Read/Write - lecture/écriture - permet notamment de signaler à la mémoire qu'il désire lire ou écrire une information.