L’ordinateur: comment ça marche ? Ou comment avoir des idées justes sur le sujet... PCI SV I - STU I Alain Mille UFR d’Informatique UCBL

PCI Université Claude Bernard2 Un ordinateur dans les années 70 Introduction

PCI Université Claude Bernard3 Un ordinateur aujourd’hui Introduction

PCI Université Claude Bernard4 Si on regarde de plus près... Carte « mère » Sortie vidéo Connecteur souris, clavier Sortie Imprimante Disque CD-ROM Disquette Architecture générale

PCI Université Claude Bernard5 De manière plus générale... BUS E/SVidéo UCMC Carte mère Carte Interface1 Carte Interface2 Architecture générale

PCI Université Claude Bernard6 Le cœur du système... BUS Unité Centrale Mémoire Centrale Architecture générale

PCI Université Claude Bernard7 Mémoire centrale N N-4 i Adresses en octets Un mot Un octet = 8 bits (binary digits) Un mot = 4 octets dans l’exemple Mémoire centrale

PCI Université Claude Bernard8 L’UNITE CENTRALE Contrôleur Mémoire UAL H + commande Registres BUS Unité Centrale Mémoire Centrale Unité Centrale

PCI Université Claude Bernard9 Séquencement des instructions (1) Contrôleur Mémoire UAL instruction donnée H Registres BUS Unité Centrale Mémoire Centrale UAL Contrôleur Mémoire MC->UC/I Unité Centrale L’instruction d’adresse 0 est cherchée en mémoire (fetch)

PCI Université Claude Bernard10 H Séquencement des instructions (2) Contrôleur Mémoire donnée Registres BUS Unité Centrale Mémoire Centrale UAL Contrôleur Mémoire MC->UC/I L’instruction suivante est cherchée en mémoire Unité Centrale

PCI Université Claude Bernard11 Contrôleur Mémoire UAL donnée H Registres BUS Unité Centrale Mémoire Centrale Lecture d’une donnée en mémoire + Contrôleur Mémoire MC->UC/D Unité Centrale

PCI Université Claude Bernard12 Contrôleur Mémoire UAL donnée H Registres BUS Unité Centrale Mémoire Centrale Écriture d’une donnée en mémoire + Contrôleur Mémoire UC->MC/D Unité Centrale

PCI Université Claude Bernard13 Quatre notions fondamentales SEQUENCEMENT DES INSTRUCTIONS CONTRÔLE : les opérations sont faites sous le contrôle d’une « signalisation » assurant la synchronisation des échanges ADRESSAGE : toute information (instruction ou donnée) possède une adresse en mémoire pour être atteinte SEPARATION des circuits DONNEES / INSTRUCTIONS. Fondamentaux

PCI Université Claude Bernard14 Et les entrées-sorties... BUS E/SVidéo UCMC Carte mère Interface Disque Interface Imprimante Entrées-Sorties DISCUSSION

PCI Université Claude Bernard15 L’affichage vidéo Mémoire Vidéo Connectique externe Contrôleur moniteur Contrôleur Mémoire Connexion au bus BUS Chaque pixel (picture element) a son équivalent en mémoire vidéo. Chaque point voit sa couleur codée sur 1,2, 3 ou 4 octets. Le contenu de la mémoire vidéo est réaffiché 25 fois par seconde à l’écran. Modifier les informations de la mémoire vidéo = modifier l’affichage Vidéo

PCI Université Claude Bernard16 Interface imprimante (standard orienté caractères) BUS Contrôle communication @ Mémoire centrale Contrôle communication Contrôle Contrôle E/S standard caractères

PCI Université Claude Bernard17 Interface Imprimante (1- test d ’état) Contrôle communication Contrôle Périphérique Contrôle communication Contrôle Bus DonnéeEtatContrôle UAL H + commande Registres BUS Unité Centrale E/S standard caractères

PCI Université Claude Bernard18 Interface Imprimante (2- mode d ’échange) Contrôle communication Contrôle Périphérique Contrôle communication Contrôle Bus DonnéeEtatContrôle UAL H + commande Registres BUS Unité Centrale E/S standard caractères

PCI Université Claude Bernard19 Interface Imprimante (3 - échange) Contrôle communication Contrôle Périphérique Contrôle communication Contrôle Bus DonnéeEtatContrôle UAL H + commande Registres BUS Unité Centrale E/S standard caractères

PCI Université Claude Bernard20 L’unité de disque Une unité de disques est constituée d’un empilement de disques. Chaque face d’un disque est lue par une tête de lecture qui « vole » à quelques microns au dessus de la surface. Un disque tourne à plusieurs milliers de tours par minute. E/S standard blocs

PCI Université Claude Bernard21 Secteurs, pistes E/S standard blocs

PCI Université Claude Bernard22 Echanges de blocs de n secteurs (1) BUS 1 bloc de 512 octets Mémoire centrale Carte d’interface 2 secteurs de 512 octets BUS E/S standard blocs

PCI Université Claude Bernard23 Echanges de blocs de n secteurs (2) BUS 1 bloc de 512 octets Mémoire centrale Carte d’interface 2 secteurs de 512 octets BUS E/S standard blocs

PCI Université Claude Bernard24 Discussion Nous venons de voir un « modèle » général du fonctionnement matériel d’un ordinateur. Au delà du modèle, il convient de se reporter aux descriptions techniques pour « comprendre » la technologie précise de votre ordinateur Discussion

PCI Université Claude Bernard25 Quelques sites Une sélection qui vieillira vite.... – pour l’assistance sur le matériel – pour les acronymes informatiques – un site d’aide en ligne gratuit... – une visite guidée par un « néophyte » – par un autre néophyte 2 sites sur l’histoire de l’informatique... – – Liens

PCI Université Claude Bernard26 Lecteur de CD-ROM Annexe

PCI Université Claude Bernard27 Unité de disque Annexe

PCI Université Claude Bernard28 Unité Disquette Annexe

PCI Université Claude Bernard29 Zoom sur la carte mère... Connecteurs (fond de panier) CPU Mémoire Électronique de contrôle Annexe