Conception et applications des LFSR en VHDL

Magazine
Marque
Open Silicium
Numéro
1
Mois de parution
janvier 2011
Spécialité(s)


Résumé

Les LFSR (registres à décalage à rétroaction linéaire) sont une famille de générateurs de bits pseudo-aléatoires. Ils sont techniquement les plus simples de tous, ce qui explique qu'ils sont couramment employés en informatique et en électronique. Nous allons étudier comment les réaliser en VHDL, en écrivant des unités génériques, portables, simulables et synthétisables, réutilisables dans de nombreuses situations. Plusieurs cas pratiques sont ensuite présentés.


1. Rappels

Les LFSR ont déjà été étudiés dans ce magazine en 2006 [1]. Les avantages majeurs de ces structures sont la simplicité de réalisation, ainsi que les propriétés très bien comprises et très utiles des nombres générés. Nous allons nous concentrer sur les aspects pratiques après ces quelques rappels théoriques :

- Les LFSR génèrent des valeurs pseudo-aléatoires, c'est-à-dire qu'elles ont l'air embrouillées pour un œil non averti, mais la séquence est parfaitement déterministe, elle n'est pas aléatoire. C'est même pour cela qu'on les utilise en télécommunications (GPS, GSM, Ethernet, ...).

- Un LFSR peut être décrit ou identifié grâce à son polynôme seul, que nous représentons ici sous forme d'une liste de nombres. En mathématiques classiques, un polynôme de huitième degré (correspondant à un LFSR à 8 bits) est écrit sous la forme x8+x6+x5+x4+1. Pour nous simplifier la vie, nous ne conservons que les exposants, ce qui donne...

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Par le(s) même(s) auteur(s)

Une (autre) pile matérielle pour le modèle bipilaire

Magazine
Marque
GNU/Linux Magazine
Numéro
271
Mois de parution
septembre 2024
Spécialité(s)
Résumé

Dans les épisodes précédents, le « Single Stack Syndrome » a été décrit et poussé à son paroxysme en essayant (en vain) d’apprendre de nouveaux tours à GCC. Ensuite, après le « quoi », nous avons exploré le « pourquoi » de cette dystopie, tissée tout au long de l’histoire de l’informatique, du côté matériel comme logiciel. Devant une telle débâcle, c’est le moment ou jamais de garder ce qui marche et de faire l’inverse de ce qui ne va pas. Nous allons donc imaginer un « nouveau » type de pile qui pourrait trouver sa place dans de futurs microprocesseurs.

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Magazine
Marque
GNU/Linux Magazine
Numéro
270
Mois de parution
juillet 2024
Spécialité(s)
Résumé

Lorsque l’on parle de programmation sécurisée, on pense d’abord à un dépassement d’indice d’un tableau ou à des droits d’accès non respectés, puisque ces aspects sont visibles par le programmeur. Par contre, la pile est sous le contrôle absolu du compilateur et le contrat implicite est que « ça fonctionne » tant que nous le laissons faire son travail, qui est de plus en plus alambiqué. L’article précédent [1] détaillait de façon lovecraftienne les soucis de flexibilité et de sécurité inhérents au modèle de programmation à une seule pile, utilisé par (quasiment) tous les compilateurs actuels. J’ai amalgamé tous ces problèmes dans le terme « Single Stack Syndrome », mais il n’y a pas que le C ou le x86 dans la vie ! Nous pouvons trouver des inspirations dans d’autres langages, d’autres architectures et d’autres ères.

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Magazine
Marque
GNU/Linux Magazine
Numéro
269
Mois de parution
mai 2024
Spécialité(s)
Résumé

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