chapitre1

Chapitre I: Généralités sur les architectures

1. Introduction

  • Définition moderne d'un ordinateur :

    • Acquisition de l’information.

    • Stockage des informations.

    • Traitement de l’information.

    • Restitution de l’information.

  • Fonctionnalité des blocs fonctionnels :

    • Dispositifs d’entrée/sortie (standards USB, série, parallèle).

    • Mémoire et bus pour stockage et restitution.

    • Processeur (CPU) et co-processeurs pour traitement.

2. Fixation de l'architecture

  • Élaboration de blocs fonctionnels :

    • Interconnexion entre blocs.

    • Critères de sélection : coût, performance.

    • Compromis entre coût et performance, efficacité et facilité de construction, performance globale et facilité de programmation.

3. Architectures de Von Neumann

  • Caractéristiques :

    • Séparation des unités de traitement (CPU) et de stockage (mémoire).

    • Instructions et opérandes stockés ensemble dans la mémoire.

  • Concept :

    • Un processus est un programme en cours d'exécution, géré par le système d'exploitation.

    • Allocation dynamique de la mémoire pour l'exécution des programmes.

4. Architectures de Harvard

  • Avantages :

    • Accès simultané aux données et instructions, augmentant le débit d'informations.

    • Exécution plus rapide (environ 2 fois plus).

5. Dispositifs d'Entrées/Sorties (E/S)

  • Complexité des E/S :

    • Modes de fonctionnement variés et formats de données spécifiques.

    • Différences de vitesse entre périphériques et CPU.

  • Rôle du contrôleur :

    • Interface entre le périphérique et le microprocesseur, comprenant un co-processeur et une mémoire interne.

6. Modes de transfert

  • Par scrutation :

    • Le processeur attend des données, simple mais énergivore.

  • Par interruption :

    • Signal généré par le matériel pour gérer le passage d’un programme à un autre, nécessite un traitement d'événements.

  • Direct Memory Access (DMA) :

    • Transfert de données directement entre la mémoire et les périphériques sans l'intervention du processeur.

7. Communication

  • Communication synchrone :

    • Dispositifs à la même fréquence d'horloge, protocole fixe.

  • Communication asynchrone :

    • Fréquences différentes, utilise un protocole d'établissement de liaison.

8. Composants de base : le Processeur

  • Fonctions du processeur :

    • Interprétation des instructions, traitement des données, orchestration par l'unité de contrôle.

  • Types d'architectures :

    • Exemples : X86, PowerPC, etc.

9. Composants de base : Mémoire

  • Fonctions de la mémoire :

    • Sauvegarder et lire des données.

    • Temps d’accès à la mémoire, adresser les cases par des références.

  • Niveaux de mémoire :

    • Registres, mémoire cache (L1, L2), mémoire centrale (RAM), disque.

10. Composants de base : Bus

  • Rôle du bus :

    • Communication entre composants, supporte données, adresses, et contrôle.

  • Types de bus :

    • Bus ISA, PCI, AGP.

11. Exercices

  • Exercice 1 et 2 :

    • Analyses concernant la mémoire, l'adresse et la taille des bus.

  • Exercice 3 :

    • Étude des requêtes d'E/S et de la gestion par interruption ou par scrutation, avec calcul des instructions nécessaires.


Exercices

  1. Exercice 1 et 2 :

    • Analyses concernant la mémoire, l'adresse et la taille des bus.

  2. Exercice 3 :

    • Étude des requêtes d'E/S et de la gestion par interruption ou par scrutation, avec calcul des instructions nécessaires.