informatique générale 7614

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Architecture des ordinateurs

1-Introduction

Initialement un ordinateur était un calculateur numérique. C'est aujourd'hui une machine de traitement de l'information. Il est capable d'acquérir et de stocker des informations, d'effectuer des traitements et de restituer des informations. L'informatique, contraction d'information et automatique, est devenue la science du traitement de l'information.

2- Les différents blocs fonctionnels d’un ordinateur

Un ordinateur peut être découpé en blocs fonctionnels. Le traitement de l'information est fait au niveau d'un processeur. Les actions que celui-ci doit effectuer sont définies par des instructions. Pour être accessible au processeur les données à traiter et les instructions doivent être stockées dans une mémoire. Le processeur et la mémoire sont reliés par un bus. Par ailleurs il faut que l'utilisateur puisse fournir à l'ordinateur des données et les instructions à suivre, tout comme il doit avoir connaissance des résultats. Il faut donc des dispositifs d'entrées et de sorties. Chaque bloc fonctionnel peut lui-même être décrit par un ensemble d'unités fonctionnelles. On parle alors de l'architecture du processeur, de l'architecture de la mémoire, etc. Par ailleurs on peut étudier l'architecture d'un réseau quelle que soit sa dimension (mini, micro ou super) on retrouve toujours dans un ordinateur les mêmes blocs fonctionnels :

• unité de traitement;

• mémoire;

• disque dur;

• écran, clavier, souris

• archivage : disquette, bande magnétique, disque optique;

• imprimante;

• etc.

Reliés par des bus ou des réseaux. L'informatique se trouve également être embarquée dans un grand nombre de dispositifs de la vie courante, aussi variés que machines à laver, distributeurs, voitures ou cartes bancaires. Si, par rapport à un ordinateur classique, les tâches à réaliser ne sont pas aussi polyvalentes et si les contraintes sont différentes, on y retrouve cependant les mêmes briques. Partant des portes logiques, nous allons essayer d'étudier dans ce cours les principes de base de chacun de ces composants.

2.1 Le Microprocesseur

C'est le circuit qui se charge de manipuler les données (i.e. calculer) mais c'est aussi le << chef d'orchestre >> de la machine. Il pilote et distribue les tâches. Il est caractérisé par la cadence maximale à laquelle il est capable de travailler, par la taille et le nombre de données qu'il peut manipuler.
On peut tenter d'évaluer les performances d'un microprocesseur en comptant le nombre d'instructions qu'il est capable d'exécuter en une seconde. Les unités pour ce type d'évaluation sont le MIPS (millions d'instructions par seconde) pour les calculs entiers et le MFLOPS (millions d'opérations flottantes par seconde) pour les calculs avec virgule.