LES CHIFFRES 'MAGIQUES'
Nous avons une lampe de poche, que nous pouvons donc allumer, ou éteindre, c'est tout. Nous pouvons donc donner 2 messages 1)la lampe est éteinte (par ex. tout va bien) 2)la lampe est allumée (par ex. vla les flics!)
Approfondissons les 2 états de la lampe:
Allumée | Eteinte | |
qui revient à : | du courant | pas de courant |
ou : Du courant ? | OUI | NON |
Valeur du courant ? | 1 | 0 |
Comme nous sommes riches, nous achetons une 2 ème lampe. Nous avons donc 4 possibilités de message
LAMPE 1 | LAMPE2 |
éteinte | éteinte |
allumée | éteinte |
éteinte | allumée |
allumée | allumée |
Nombre de possibilités = 2 à la puissance nombre de lampes.
Nous obtenons donc le tableau suivant (les remarques sont justes là pour mettre la puce à l'oreille !).
Lampes | Possibilités | Remarques |
1 | 2 | |
2 | 4 | |
3 | 8 | Il y a des ordinateurs 8 bits ... |
4 | 16 | et des 16 bits... |
5 | 32 | Le ST est un 16/32 bits |
6 | 64 | Amstrad CPC... 64!! |
7 | 128 | ou Commodore 128 ? |
8 | 256 | En informatique le codage des caractères (lettres chiffres.. grâce au code ASCII) permet d'avoir 256 caractères ! |
9 | 512 | Un 520 a 512 Ko de mémoire et Amstrad vend un PC1 512 |
10 | 1024 | La taille mémoire de mon 1040 ! |
11 | 2048 | Celle du méga 2 de mon frère |
12 | 4096 | Celle d'un méga 4. Aussi le nbr de couleurs affichables avec un Amiga. |
etc... | ||
16 | 65536 | Dans le GFA, un tableau ne peut avoir plus de 65536 éléments. |
J'ai donc un bouquin de 16 pages donnant les possibilités des 16 allumages possibles, et mon correspondant a le même. Comment faire pour lui envoyer le message de la page 13 ?
Le chiffre le plus petit étant à droite (on note les chiffre dans l'ordre centaines, dizaines, unités), plaçons les lampes. Lampe numéro: 4 3 2 1
b)j'ai 2 lampes (1 et 2), allumées toutes les deux, j'obtiens la 4ème possibilité . J'ai donc la valeur 3 (puisque je compte les valeurs 0,1,2 et 3, ce qui en fait bien 4) Puisque la lampe 1 vaut au maximum la valeur 1, j'en déduis que la lampe 2 vaut à elle seule au maximum la valeur 2.
En effet
lampe 1 allumée --> valeur 1
Lampe 2 allumée --> valeur 2
Donc les 2 allumées ensemble --> valeur 3 = 4 possibilités.
La lampe 2 peut donc donner une 'augmentation' de 0 ou de 2.
Lampe numéro 4 3 2 1 'augmentation' 8 4 2 1
Lampe 4 3 2 1 Etat de la lampe 1 1 0 1 Valeur 8+ 4+ 0+ 1 = 13
En décimal : déc signifie 10, car un chiffre peut prendre 10 valeurs (de 0 à 9).
En binaire :bi = deux car chaque chiffre ne peut prendre que 2 valeurs (0 ou 1).
L'informatique est un domaine Anglo-saxon. Un 'chiffre binaire', en Anglais, ça se dit 'binary digit'. On garde la première lettre et les 2 dernières, et on dit qu'un chiffe binaire c'est un BIT !!! Un bit peut donc être à 0 ou 1. C'est la plus petite unité informatique, car, le correspondant à qui nous envoyons des messages, c'est en fait un ordinateur. Au lieu d'allumer des lampes, nous mettons du courant sur un fil ou non. Un ordinateur 8 bits à donc 8 fil sur lesquels on met ou non du courant !
Pour envoyer des messages nous allons donc préparer des lampes avec des petits interrupteurs puis, quand nos lampes seront prêtes, on actionnera l'interrupteur principal pour envoyer le courant et donc allumer d'un coup les lampes prévues.
Nous allons donc, par l'intermédiaire de nos 'lampes', envoyer des messages au coeur de la machine (dans le cas du ST c'est un microprocesseur 68000 de chez MOTOROLA) qui a été fabriqué pour répondre d'une certaine manière aux différents messages.
On prépare donc nos lampes puis on allume. Nous, nous avons 16 lampes. En effet le 68000 Motorola est un micro-processeur 16 bits.
Voici donc un 'programme' (c'est-à-dire une succession d'ordres)
tel qu'il est au niveau mise ou non de courant sur les 16 fils.
Tout à gauche c'est la valeur du fil 16 et à droite celle du 1. 0
= pas de courant sur le fil, 1 du courant. Le microprocesseur est
entouré de multiples tiroirs (les cases mémoire) et parmi les
ordres qu'il sait exécuter il y a 'va chercher ce qu'il y a dans tel
tiroir' ou bien 'va mettre ça dans tel tiroir'. Chaque tiroir est
repéré par une adresse (comme chaque maison), c'est-à-dire par un
numéro.
Nous allons dire au microprocesseur: va chercher ce qu'il y a au numéro 24576, ajoutes-y ce qu'il y a au numéro 24578 et mets le résultat au numéro 24580. On pourrait remplacer 'au numéro' par 'à l'adresse'.
Allumons donc les 16 lampes en conséquences, cela donne :
0011000000111000 0110000000000000 1101000001111000 0110000000000010 0011000111000000 0110000000000100
On a donc la possibilité de marquer ça non pas en binaire, mais en décimal. Malheureusement la conversion n'est pas commode et de toute façon, on obtient quand même des grands chiffres (visuellement car leur taille en tant que nombre ne change pas, bien sûr!) Ainsi la 3ème ligne donne 53368. On va donc convertir autrement, en séparant notre chiffres binaire en groupe de 4 bits.
REMARQUE DE VOCABULAIRE :
Une unité binaire se dit donc BIT (binary digit) 4 unités forment un NIBBLE
8 unités forment un octet (que nous appellerons par son nom anglais c'est à dire BYTE)
16 unités forment un mot (WORD)
32 unités forment un mot long (LONG WORD)
Revenons donc à notre conversion en groupant nos 16 lampes (donc notre WORD) en groupes de 4 (donc en NIBBLE)
0011 0000 0011 1000
Comptons dons les valeur possibles pour un seul nibble.
etat du nibble 0000 valeur 0 0001 valeur 1 0010 valeur 2 0011 valeur 3 0100 valeur 4 0101 valeur 5 etc.. 1010 valeur 10STOP ça va plus ! 10 c'est 1 et 0 or on les a déjà uti- lisés!
Notre programme devient donc en hexadécimal :
$3038 $6000 $D078 $6002 $31C0 $6004Plus clair mais c'est pas encore ça.
NOTE: pour différencier un nombre binaire d'un nombre décimal ou d'un hexadécimal, par convention un nombre binaire sera précédé de %, un nombre hexadécimal de $ et il n'y aura rien devant un nombre décimal. $11 ne vaut donc pas 11 en décimal, mais 17.
Réfléchissons un peu. Nous avons en fait écrit :
'Va chercher ce qu'il y a'
'à l'adresse $6000'
'ajoute y ce qu'il y a' 'à l'adresse $6002'
'met le résultat'
'à l'adresse $6004'
Le microprocesseur peut bien sûr piocher dans les milliers de ca- ses mémoire qu'il y a dans la machine, mais en plus il en a sur lui (des petites poches en quelque sorte, dans lesquelles il stocke temporairement des 'trucs' dont il aura besoin rapidement). Il a 17 poches: 8 dans lesquelles il peut mettre des données, et 9 dans lesquelles il peut mettre des adresses. Donnée =DATA et adresse=ADRESS, ces poches seront donc repérées par D0,D1,D2, ...D7 et par A0,A1...A7 et A7' (nous verrons plus tard pourquoi c'est pas A8, et les différences entre ces types de poches).
NOTE: le phénomène de courant/pas courant et le même pour TOUS les ordinateurs actuels. Le nombre de 'poche' est propre au 68000 MOTOROLA . Il y a donc le même nombre de 'poches' sur un Amiga ou un MacIntosh puisqu'ils ont eux aussi un 68000 Motorala. Sur un PC ou un CPC, les caractéristiques (nombre de lampes allumables simultanément, nombre de 'poches'...)sont différents, mais le principe est le même. C'est allumé OU c'est éteint.
Modifions notre 'texte', qui devient donc.
'déplace dans ta poche D0'
'ce que tu trouveras à l'adresse $6000'
'ajoute à ce que tu as dans ta poche D0'
'ce que tu trouveras à l'adresse $6002'
'mets le résultat de l'opération'
'à l'adresse $6004'
La machine est très limitée, puisque par conception, le résultat de l'opération de la 3 ème ligne ira lui même dans D0, écrasant donc ce qui s'y trouve. Pour garder la valeur qui s'y trouvait il faudrait au préalable la recopier par exemple dans la poche D1!!!
Déplacer se dit en Anglais MOVE Ajoute se dit en Anglais ADD
Notre programme devient donc :
MOVE ce qu'il y a en $6000 dans D0 ADD ce qu'il y a en $6002 à D0 MOVE ce qu'il y a maintenant dans D0 à $6004 C'est à dire: MOVE $6000,D0 ADD $6002,D0 MOVE D0,$6004Nous venons d'écrire en clair un programme en langage machine.
La différence fondamentale avec un programme dans n'importe quel autre langage, c'est que là, chaque ligne ne correspond qu'à UNE SEULE opération du microprocesseur, alors que PRINT "BONJOUR" va lui en faire faire beaucoup. Il est évident que notre BASIC n'étant qu'un traducteur 'mécanique' sa traduction a toutes les chances d'être approximative, et, bien qu'elle soit efficace, elle utilise beaucoup plus d'instructions (pour le microprocesseur) qu'il n'en faut réellement.
Il faut bien aussi avoir une pensée émue pour les premiers programmeurs du 68000 qui ont d'abord fait un programme avec des 1 et des 0, programme qui ne faisait que traduire des chiffres hexadécimaux en binaires avant de les transmettre à la machine. Il ont ensuite réalisé, en hexadécimal des programmes traduisant des instructions du genre MOVE, ADD etc... en binaire...
Il suffisait ensuite de regrouper plusieurs instructions de ce type sous une autre appellation (incomprise directement par la machine) et de faire les traducteurs correspondants, et créer ainsi les langages 'évolués' (PASCAL, C, BASIC...)
Nous allons donc nous intéresser à la programmation ou plutôt à la transmission d'ordre au 68000 Motorola. Combien d'ordres peut-il exécuter. Uniquement 56 !!!! (avec des variantes quand même mais ça fait pas beaucoup). Des recherches (à un niveau bien trop haut pour nous!) on en effet montrées qu'il était plus rapide d'avoir peu d'instructions faisant peu de chose chacune et donc exécutables rapidement les unes après les autres, plutôt que d'avoir beaucoup d'instructions (le microprocesseur perdant sans doute du temps à chercher celle qu'on lui a demandé de faire) ou bien des instructions complexes.
Travail à faire: relire tout ça au moins 2 fois puis se reposer l'esprit.
CONSEIL : Avalez parfaitement TOUT ce qui est marqué, car la compréhension du moindre détail vous servira.
Une lampe, ce n'est pas grand chose, mais une de grillée et vous comprendrez la merde que ça amène. Là, c'est pareil. La plus petite chose incomprise et vous n'allez rien comprendre à la suite. Par contre si tout est compris, la suite sera aussi facile, et surtout aussi logique.
Le Féroce Lapin