TD2: Notions sur les instructions d’un ordinateur – Architecture Des Ordinateurs – Architecture Des Ordinateurs (ADO)

يتناول هذا العمل الموجه TD2 من مقياس هندسة الحواسيب موضوع مفاهيم التعليمات في الحاسوب، مع مجموعة من التمارين التطبيقية الموجهة لطلبة السنة الثانية ليسانس إعلام آلي. يبدأ العمل بدراسة آلة افتراضية HYP ذات بنية بسيطة، حيث يتم تحليل مكونات المعالج مثل سجل التعليمات RI، العداد البرنامجي CO، سجل البيانات RD والمجمع ACC، مع حساب حجم ناقل العناوين اعتمادا على سعة الذاكرة وطول الكلمة.

يعالج التمرين الثاني مفاهيم الذاكرة المخبئية Cache، من خلال حساب عدد أسطر كل مجموعة، العلاقة بين خطوط الذاكرة المركزية وخطوط التخزين المؤقت، إضافة إلى حساب معدلات نقل البيانات للحافلات بين المعالج والذاكرة وبين الذاكرة المخبئية والذاكرة المركزية. يساعد هذا الجزء على فهم تأثير البنية الهرمية للذاكرة على أداء الحاسوب.

يتناول التمرين الثالث مستويات البرمجة، استراتيجيات تحسين الشفرة البرمجية، ومفهوم خط الأنابيب Pipeline كآلية لتحسين تنفيذ التعليمات. أما التمرين الرابع فيقدم دراسة معمقة لآلة افتراضية تعتمد بنية Harvard، مع مجموعة سجلات ووحدة حساب ومنطق، ويطلب كتابة برامج بلغة التجميع، تحويلها إلى شيفرة آلة، وتحميلها وفق طريقتي Little Endian وBig Endian.

كما يتطرق الجزء الأخير إلى وحدة تحكم مبرمجة بالميكروتعليمات وذاكرة ROM للتحكم في تنفيذ التعليمات. يمثل هذا TD تطبيقا شاملا لمفاهيم تمثيل التعليمات، دورة الجلب والتنفيذ، تصميم المعالج، والبرمجة منخفضة المستوى، وهو مفيد للتحضير للامتحانات وفهم أساسيات بنية الحاسوب.