Architecture du PowerPC
Microprocesseurs - Exemples d’architectures

L’architecture du PowerPC s’inscrit dans la famille des architectures RISC (Reduced Instruction Set Computer ) en raison de ses caractéristiques :

• format d’instruction simple et de longueur fixe ;

• architecture de type registre/registre (pour les opérations arithmétiques et logiques) et de type chargement/rangement (Load/Store) pour les interactions avec la mémoire ;

• modes d’adressage simples et peu nombreux ;

• instructions simples permettant d’exécuter les instructions en peu de cycles.

On peut toutefois remarquer que l’architecture du PowerPC n’est pas l’une des architectures les plus typiques de l’approche RISC en raison de son nombre élevé d’instructions et de la complexité de certaines instructions. Notre propos n’est pas de donner une définition précise de l’architecture mais plutôt de mettre en évidence les caractéristiques essentielles de cette architecture. Le lecteur pourra consulter [21] ou bien [38] pour une description précise, la présente description s’inspire de [11].

PowerPC est une architecture 64 bits avec une arithmétique entière 64 bits et des adresses 64 bits. Pour optimiser le fonctionnement sur des systèmes d’entrée de gamme ou de moyenne gamme, PowerPC supporte aussi une architecture 32 bits.

Ainsi, l’architecture PowerPC comporte deux modes de fonctionnement : un mode 32 bits et un mode 64 bits. Le mode de fonctionnement est défini au niveau du registre d’état du processeur MSR (Machine State Register ).

Conformément à la définition de l’architecture, il est possible d’avoir des implémentations ne supportant que le mode 32 bits (par exemple 601, 603 et 604) ou bien des implémentations supportant le mode 64 bits ainsi que le mode 32 bits (par exemple 620, 630, Power3).

La figure 10 montre les registres spécifiés par l’architecture PowerPC.

L’architecture spécifie plusieurs groupes de registres :

• les registres de branchement : 8 registres de condition (Condition Registers ), registre de liaison pour les appels de sous-programme (Link Register ) et un registre de comptage (Count Register ) ;

• les registres généraux (R0 à R31) ;

• les registres flottants (FR0 à FR31). PowerPC supporte le standard IEEE-754 (cf. Microprocesseurs-...