Les Instructions
Une instruction est l'opération élémentaire que le processeur peut accomplir. Les instructions sont stockées dans la mémoire principale, en vue d'être traitée par le processeur. Une instruction est composée de deux champs :
- le code opération, représentant l'action que le processeur doit accomplir
- le code opérande, définissant les paramètres de l'action. Le code opérande dépend de l'opération. Il peut s'agir d'une donnée ou bien d'une adresse mémoire.
Le nombre d'octets d'une instruction est variable selon le type de donnée (l'ordre de grandeur est de 1 à 4 octets). Les instructions peuvent être classées en catégories dont les principales sont :
- Accès à la mémoire : des accès à la mémoire ou transferts de données entre registres
- Opérations arithmétiques : opérations telles que les additions, soustractions, divisions ou multiplication
- Opérations logiques : opérations ET, OU, NON, NON exclusif, etc
- Contrôle : contrôles de séquence, branchements conditionnels, etc
Le jeu d'instruction
On appelle jeu d'instructions l'ensemble des opérations élémentaires qu'un processeur peut accomplir. Le jeu d'instruction d'un processeur détermine ainsi son architecture, sachant qu'une même architecture peut aboutir à des implémentations différentes selon les constructeurs.
Le processeur travaille effectivement grâce à un nombre limité de fonctions, directement câblées sur les circuits électroniques. La plupart des opérations peuvent être réalisé à l'aide de fonctions basiques. Certaines architectures incluent néanmoins des fonctions évoluées courante dans le processeur.
Le registre
Lorsque le processeur exécute des instructions, les données sont temporairement stockées dans de petites mémoires rapides de 8, 16, 32 ou 64 bits que l'on appelle registres. Suivant le type de processeur le nombre global de registres peut varier d'une dizaine à plusieurs centaines.
Les registres principaux sont :
- le registre accumulateur (ACC), stockant les résultats des opérations arithmétiques et logiques
- le registre d'état (PSW, Processor Status Word), permettant de stocker des indicateurs sur l'état du système (retenue, dépassement, etc.)
- le registre instruction (RI), contenant l'instruction en cours de traitement
- le compteur ordinal (CO ou PC pour Program Counter), contenant l'adresse de la prochaine instruction à traiter
- le registre tampon, stockant temporairement une donnée provenant de la mémoire.