La famille des processeurs i80x86, que l’on connaît également sous le nom « Intel x86 », a révolutionné l’industrie informatique dans les années 1980 et 1990. Du premier processeur i8086 jusqu’aux versions modernes toujours utilisées aujourd’hui, cette série de circuits intégrés a joué un rôle déterminant dans le développement des ordinateurs personnels (PC) et des systèmes d’exploitation.
Table des matières
De l’i8086 à l’i80286 : les premiers pas de la famille x86
Le i8086 est le précurseur de cette famille de microprocesseurs, créé par l’entreprise américaine Intel en 1978. Ce processeur fonctionne avec une architecture 16 bits, permettant ainsi de traiter rapidement de grandes quantités de données malgré sa taille compacte.
Réel i.1.2 Modes d’adressage
Les modes d’adressage sont essentiels au bon fonctionnement du processeur. Ils déterminent comment les informations stockées dans la mémoire sont accessibles pour être traitées par le CPU. Dans les architectures de type i80x86, il existe plusieurs types d’adressages :
- Adressage direct ou absolu : l’adresse de la mémoire est indiquée directement dans l’instruction.
- Adressage indirect : utilise les registres internes du processeur pour déterminer l’adresse mémoire.
- Adressage relatif : ajoute une valeur constante à l’adresse contenue dans un registre pour obtenir l’adresse finale en mémoire.
i.1.3 Registres du processeur
Les registres sont des zones internes de stockage que le processeur utilise pour mémoriser temporairement les données lors des opérations qu’il effectue. Dans la famille i80x86, on distingue :
- Les registres de données (ax, bx, cx et dx) : ils servent au stockage de données de taille 8 ou 16 bits.
- Les registres d’indexations (si et di) : leur principale fonction est de stocker les adresses mémoire pour faciliter les accès aux données.
- Les registres de segments (cs, ds, es et ss) : ils permettent de segmenter la mémoire en différentes zones accessibles par le processeur.
- Le registre des indicateurs (flags) : il indique l’état du processeur suite à une instruction exécutée.
i.1.4 Instructions du processeur
Le jeu d’instructions est l’ensemble des actions que le processeur peut réaliser sur les données. Il comprend notamment :
- Les instructions arithmétiques (addition, soustraction, multiplication et division).
- Les instructions logiques (ET, OU, NON, XOR).
- Les instructions de transfert de données (chargement, stockage et échange).
- Les instructions de contrôle (branchement, saut et appel de sous-routine).
Au fil du temps, le jeu d’instructions s’est enrichi et modernisé pour s’adapter aux besoins croissants des utilisateurs en termes de performances.
i80x86 : les interruptions matérielles et logicielles
Les interruptions sont des mécanismes permettant au processeur de réagir à des événements imprévus ou demandant un traitement immédiat. Dans la famille i80x86, on distingue deux types d’interruptions :
- Interruptions matérielles : elles sont générées par les dispositifs connectés au système (comme un clavier, une souris ou un disque dur) pour signaler la nécessité d’un traitement spécifique de la part du CPU.
- Interruptions logicielles : ils sont provoqués par les programmes en cours d’exécution ou le système d’exploitation lui-même pour demander l’accès à certaines ressources systèmes ou réaliser des opérations complexes.
Les périphériques d’entrée/sortie dans la famille i80x86
Les périphériques d’entrée/sortie sont des dispositifs qui permettent d’établir la communication entre le processeur et d’autres éléments externes, tels que :
- Le contrôleur DMA (Direct Memory Access) : il facilite le transfert de données entre la mémoire et les périphériques d’entrée/sortie sans l’intervention du processeur.
- Le clavier : son rôle est de recueillir les informations entrées par l’utilisateur via les touches.
- La souris : elle permet à l’utilisateur d’interagir avec l’interface graphique de l’ordinateur, en transmettant des coordonnées et des boutons cliqués au système d’exploitation.
La gestion de la mémoire dans la famille i80x86
Une caractéristique essentielle des microprocesseurs Intel x86 est leur capacité à gérer efficacement la mémoire. Des avancées majeures ont ainsi été réalisées depuis le premier modèle i8086 :
- La hiérarchie mémoire : cette organisation permet d’améliorer considérablement l’accès aux données en augmentant la vitesse de traitement. Elle distingue notamment la mémoire cache, la RAM et la mémoire virtuelle.
- La gestion de la mémoire pagination : ce système évolutif assure une allocation optimale des ressources, en divisant la mémoire en pages pouvant être utilisées indépendamment les unes des autres.
Les systèmes d’exploitation compatibles avec les processeurs Intel x86
De nombreux systèmes d’exploitation sont conçus pour fonctionner avec la famille i80x86, grâce notamment à :
- Les différents types de systèmes d’exploitation : cela inclut les environnements monoprogramme, multiprogramme et multitâche, offrant ainsi une grande variété de possibilités pour les utilisateurs.
- Les fonctions des systèmes d’exploitation : ces plates-formes assurent la gestion des ressources matérielles et logicielles, comme le traitement des interruptions, la pagination ou encore l’affichage graphique.
Au fil du temps, les processeurs i80x86 ont évolué pour s’adapter aux exigences toujours plus importantes des ordinateurs personnels. Leur compatibilité avec de nombreux systèmes d’exploitation et leur large palette de caractéristiques techniques en font une référence incontournable dans le domaine informatique.
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