Architecture et programmation des ordinateurs

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1 Architecture et programmation des ordinateurs
Jacques Lonchamp IUT Nancy Charlemagne – DUT Informatique 1A

2 1. Introduction Décrire un ordinateur n’est pas facile.
Grande diversité des machines : supercalculateurs, serveurs, postes de travail fixes ou portables, assistants personnels, tablettes, puces embarquées dans tous les objets de la vie courante, … Rapidité des évolutions technologiques. Cours centré sur les principes d’organisation et de fonctionnement.

3 Ordinateur = machine électronique program-mable capable d’effectuer des traitements automatisés de données et d’interagir avec son environnement. 4 fonctions de base : transfert des informations depuis et vers son environnement, mémorisation des informations (données, résultats et programmes), traitement des données (calculs arithmétiques et logiques), commande et contrôle des fonctions précédentes à partir des ordres de l’utilisateur, spécifiés au sein des programmes.

4 Vue fonctionnelle de l’ordinateur :
Transfert des informations Commande et contrôle à partir des programmes Mémorisation des informations Traitement des données Environnement périphériques unité de commande mémoires unité arithmétique et logique programmes, données résultats

5 Aboutissement d’une longue histoire
mécanisation du calcul machine de Pascal (+,-) 1643 machine de Leibnitz (*,/) 1673 construction de machines (automates) commandées par des programmes métier à tisser de Jacquard (programme) logique mathématique algèbre de Boole : vrai/faux (0/1) ET/OU/NON

6 Ces idées ont longtemps été en attente d’une technologie permettant leur implantation
Pascal Jacquart Leibnitz Babbage Boole Turing, Shannon Calcul Contrôle Théorie Mécanique Electro-Mécanique Electronique Von Neumann Industrie informatique 1650 1850 1950

7 Quelques dates essentielles
1830 : convergence du calcul mécanique et de la commande par programme – «machine analytique» de Charles Babbage : convergence algèbre de Boole - représentation de l’information en binaire - signaux électriques (Shannon) Algorithmes, calculabilité (Turing) 1945 : ENIAC tubes, 30 t, 72 m2, 330 multiplications/s, programmation par tableau de connections 1948 : architecture Von Neumann avec programme mémorisé en binaire 1955 : société IBM (naissance de l’industrie informatique) 1971 : premier microprocesseur, 1973 : premier ordinateur personnel (PC), Micral créé en France, 1982 : protocoles de l’Internet (TCP et IP).

8 Organisation du cours Première partie (10h) : représentation des informations dans l’ordinateur (codification et numérisation). Deuxième partie (14h) : circuits logiques de calcul et de mémoire; organisation en composants matériels de l’ordinateur : mémoires, unité de contrôle, unité arithmétique et logique, unités d’´echange, bus, périphériques ... Troisième partie (16h) : programmation en «langage machine», c’est à dire dans le langage directement compréhensible par l’unité de contrôle et reflétant les circuits mis en œuvre dans l’unité arithmétique et logique. Sur machine simulée.