Architecture et Technologie des Ordinateurs

Table des matières

Architecture et Technologie des Ordinateurs

Références

Plan

A bas les fausses idées!
A bas les idées simplistes sur l’informatique!

Vue générale

Couche Matérielle (hardware)

L’ordinateur: présentation générale

Que signifie « ordinateur »?

Que signifie « ordinateur »?

Et « informatique »?

Principaux périphériques d’un ordinateur

Et qu’y a-t-il à l’intérieur?
La carte mère (motherboard)

Et qu’y a-t-il à l’intérieur?
La carte mère (motherboard)

Et qu’y a-t-il à l’intérieur?
Les autres cartes

Unités de mesure

Unités de mesure

Quelques chiffres

Les médiums de communication: les bus

Les bus: ports de communication

La mémoire

La mémoire: caractéristiques

Le processeur: CPU (Central Processing Unit)

Le disque dur (Hard Drive)

Le disque dur: caractéristiques

Bref historique

Les Hommes et les Chiffres

Les Hommes et les Calculs:
Les machines à calculer

Les Hommes et les Calculs:
Les systèmes de commandes automatiques

Les Hommes et les Calculs:
Naissance de l’Ordinateur

Les Hommes et les Calculs:
Naissance de l’Ordinateur

Systèmes et bases

Racines de l’ordinateur

Architecture classique des ordinateurs:
architecture de Von Neumann

Architecture de Von Neumann:
schéma général

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Architecture de Von Neumann:
schéma général: exemple

Puces et algèbre de Boole

Puces, portes logiques & transistors

Portes logiques:
exemple de l’additionneur câblé de l’ALU

Portes logiques:
exemple de l’additionneur câblé de l’ALU

Portes logiques:
exemple de l’additionneur câblé de l’ALU

Portes logiques:
exemple de l’additionneur câblé de l’ALU

Les puces: circuits intégrés

La mémoire: bascules (flip-flop)

L’électronique: transistors

Algèbre de Boole

Fonctionnement d’un micro-ordinateur

Les bus

Architecture d’un micro-processeur (CPU)

Architecture d’un micro-processeur
calcul de 2 + 3 + 4: chargement du programme en mémoire

Architecture d’un micro-processeur
calcul de 2 + 3 + 4: exécution de la première instruction

Architecture d’un micro-processeur
calcul de 2 + 3 + 4: sélection de l’opération câblée à exécuter

Architecture d’un micro-processeur
calcul de 2 + 3 + 4: chargement des opérandes dans l’ALU

Architecture d’un micro-processeur
calcul de 2 + 3 + 4: calcul

Architecture d’un micro-processeur
calcul de 2 + 3 + 4: exécution de la seconde instruction

Architecture d’un micro-processeur
calcul de 2 + 3 + 4: sélection de l’opération câblée à exécuter

Architecture d’un micro-processeur
calcul de 2 + 3 + 4: les opérandes sont chargées dans l’ALU

Architecture d’un micro-processeur
calcul de 2 + 3 + 4: calcul

Architecture d’un micro-processeur
calcul de 2 + 3 + 4: stockage du résultat

Architecture d’un micro-processeur
calcul de 2 + 3 + 4: libération de la mémoire

Les registres

Les programmes vus par la machine:
l’assembleur

Instructions et données

Exécution de l’exemple: 2 + 3 + 4

Réalisation physique du séquenceur

Le séquenceur: micro-programme

Evolution: loi de Moore

Les interruptions matérielles

Interrupt ReQuest lines (IRQs)

Système d’interruptions (hiérarchisées)

Gestion d’interruption matérielle

Système d’interruptions hiérarchisées

Priorité des interruptions: instance d’exécution

Optimisation d’accès mémoire:
DMA (Direct Memory Acces)

Le logiciel (software)

Références

Conception: génie logiciel

Le cycle en V

Les langages (1/2)

Les langages (2/2)

Compilateur & interpréteur

Exemple: JAVA

Compilateur

Principes des Systèmes d’exploitation
( Operating System )

L’OS: l’interface homme/machine

OS multi-utilisateurs (multi-user)

OS multi-processeurs (multiprocessing)

OS multi-tâches (multitasking)

OS multithreading

OS temps-réel (real-time)

Quelques OS

Système d’exploitation

Système d’exploitation

Structure d’un système d’exploitation

Gestion des Processus

Processus

Processus

Bloc de contrôle de processus (PCB)

Ordonnancement de processus (scheduling)

Commutation de contexte (switching context)

Méthodes de scheduling de processus

Processus de poids léger (threads)

Gestion des interruptions

Traitement des interruptions

Gestion des entrées/sorties: les pilotes (drivers)

Gestion de la mémoire: la RAM

MMU (Memory Management Unit)

Pages

Gestion de pages (swap)

Critères de stratégies
pour le scheduling de gestion de pages

Gestion des fichiers

Système de fichiers

Partition

Synthèse

Messagerie: Bertrand.Blanc@cma.inria.fr

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