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Architecture de machines Principes généraux Cours 2003-2004.

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1 Architecture de machines Principes généraux Cours

2 L informatique ? n Système automatique de traitement de l information –INFORmation autoMATIQUE n Principales utilisations –Calcul scientifique haute performance –Stockage d informations –Analyse de données –Simplification des tâches quotidiennes Bureautique Gestion dautomatismes –Utilisation domestique...

3 Traitement Les traitements DonnéesRésultat Programme

4 L architecture de Von Neumann n 5 composants pour un ordinateur Unité arithmétique et logiqueUnité de commande Mémoire centraleUnité dentrée Unité de sortie UAL Mémoire Données & Programmes Unité de commande

5 Principaux composants réels n Microprocesseur –Réalise les traitements : UAL + Unité de contrôle n La mémoire centrale –Stocke le programme et les données n Les périphériques d entrée/sortie –Clavier, souris, écran –Mémoires de stockage Disques Durs, CD-ROM, DVD, Disquette –Périphériques divers Carte son, réseau, décodage vidéo, … Le Chipset qui relie tous ces éléments (ou leurs contrôleurs) sur la carte mère –Création des BUS : liens partagés entre composants –Fonctions variables suivant les modèles

6 UAL Mémoire Données & Programmes Unité de commande Circulation de l information n L information circule entre les éléments sur des BUS

7 Les horloges n Cadencent les échanges –Fréquence dhorloge: Changements possibles détat par seconde 1 changement = 1 Hertz 1 Milliard de changements = 1 GigaHertz n Cadence les échanges d information et les traitements –Vitesse du microprocesseur : opérations/seconde (en théorie) –Vitesse des bus de l ordinateur Transferts par seconde Information parfois non binaire (regroupement de 2 n bits/Transfert)

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11 Les technologies de codage n Adaptation de linformation –Création de codes pour les traitements (internes) –Création de codes pour les échanges Rich Text Format DXF, EML, … n Codage de données –Cryptographie (RSA, DES,…) –Compression Sans perte (zip, gif,…) Avec perte (mp3, jpeg,mpeg,…)

12 Les systèmes dexploitation n Permettent de relier le matériel, les logiciels et lutilisateur –Pilotes permettant de piloter les fonctions du matériel (drivers) –Interface graphique permettant la gestion du dialogue n Evolution de linterface texte vers linterface graphique n Exemples de SE: –Windows –Mac OS –Dérivés dUnix: Linux, FreeBSD, Solaris, HP/UX

13 Les langages de programmation n Code source: –Programme écrit dans un langage par le programmeur –Non exécutable tel quel par le processeur n 2 stratégies de conversion vers un code exécutable –Langages compilés Algorithme codé -> Code exécutable AVANT exécution –Code placé de manière statique ou dynamique –Liaison avec des bibliothèques dynamiques (.so,.dll, … ) Pascal, C, C++ –Langages interprétés Algorithme codé transformé LIGNE A LIGNE en langage machine par un interpréteur Visual Basic, Php, Shell Unix n Cas particulier : –Langage machine Instructions du microprocesseur Langages « Assembleur » dépendant du microprocesseur : Familles de processeurs –JAVA Compilé puis interprété (Java Virtual Machine)

14 Un ordinateur ? n Machine programmable –Utilisation dalgorithmes transcrits dans des langages de programmation n Machine à mémoire –Permet de stocker/retrouver de linformation n Machine intelligente ? –Evolution des systèmes vers des modes de raisonnement de plus en plus complexes

15 Les différents types dordinateurs Postes de travail Serveurs Puissance (Calcul/Stockage) Facilité dutilisation Stations de travail


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