Du problème au programme machine - Architecture des Machines et des Systemes Informatiques - page 27

mation peut s'effectuer à différents niveaux, plus ou moins proches et dépendants de
l'architecture physique de la machine. Essentiellement on distinguera trois niveaux
(figure 2.2) : la programmation de bas niveau en langage machine, la programma-
tion de bas niveau en langage d'assemblage, la programmation de haut niveau à
l'aide d'un langage de haut niveau ou langage évolué.

2.2.1 Langage machine
La donnée de base manipulée par la machine physique est le bit ( Binary Digit ) qui
ne peut prendre que deux valeurs : 0 et 1. Ce 0 et 1 correspondent aux deux niveaux
de voltage (0-1 et 2-5 volts) admis pour les signaux électriques issus des composants
électroniques (transistors) qui constituent les circuits physiques de la machine (voir
chapitre 5, Les circuits logiques ). Au niveau physique, toutes les informations (nombres,
caractères et instructions) ne peuvent donc être représentées que par une combi-
naison de 0 et 1, c'est-à-dire sous forme d'une chaîne binaire. C'est le niveau de
programmation le plus bas et le plus proche du matériel, celui du langage machine.
À ce niveau, la programmation et les instructions du langage sont totalement
dépendantes de l'architecture de la machine et du processeur et manipulent directe-
ment les registres du processeur ou encore les adresses en mémoire physique, tout
cela sous forme de chaînes binaires. Ainsi, une instruction machine (figure 2.3) est
une chaîne binaire composée essentiellement de deux parties :
- le code opération désigne le type d'opération à effectuer (addition, ou logique,
lecture mémoire…);
- le reste de l'instruction sert à désigner les opérandes, c'est-à-dire les données sur
lesquelles l'opération définie par le code opération doit être réalisée. Ces opérandes
sont soit des mots mémoires, soit des registres du processeur ou encore des valeurs
immédiates.

32 bits

adresse code opération désignation des opérandes

8 bits : 2 8 instructions différentes
00000000 : addition
00100110 : multiplication
etc.

Figure 2.3

Instruction machine.

Chaque instruction est par ailleurs repérée par une adresse qui mémorise la posi-
tion de l'instruction dans le programme.
Ce niveau de programmation est évidemment très fastidieux, voire impraticable
par l'être humain.