DevL'Unité Arithmétique et Logique (UAL, ou ALU en anglais) est le composant du processeur qui effectue les calculs. Elle réalise les opérations arithmétiques (addition, soustraction…) et logiques (ET, OU, NON…) sur les données.
Rôle dans le processeur
L'UAL est l'un des trois composants fondamentaux d'un processeur (avec l'unité de contrôle et les registres). Elle reçoit deux opérandes depuis les registres, effectue une opération déterminée par le code opération (opcode), et renvoie le résultat.
Le cycle d'exécution simplifié : Fetch → Decode → Execute (UAL) → Writeback.
Opérations arithmétiques
- Addition : somme binaire avec propagation de retenue.
- Soustraction : généralement par complément à deux ($A - B = A + \overline{B} + 1$).
- Multiplication / Division : parfois déléguées à une unité spécialisée (MDU).
- Incrémentation / Décrémentation : $A + 1$, $A - 1$.
Opérations logiques
- ET (AND) : bit à bit, utile pour le masquage.
- OU (OR) : bit à bit, utile pour combiner des drapeaux.
- NON (NOT) : inversion de tous les bits.
- OU exclusif (XOR) : utilisé pour la comparaison rapide et le chiffrement.
- Décalages (shift left/right) : multiplication ou division par 2.
Les drapeaux (flags)
Après chaque opération, l'UAL met à jour des bits d'état appelés drapeaux (flags) :
- Z (Zero) : le résultat est nul.
- C (Carry) : retenue sortante (dépassement non signé).
- N (Negative) : le bit de poids fort du résultat est 1.
- V (oVerflow) : dépassement de capacité en arithmétique signée.
À retenir
Les drapeaux conditionnent les sauts conditionnels (BEQ, BNE, BLT…). Sans drapeaux, un processeur ne pourrait pas prendre de décisions.
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