Architecture et technologie des ordinateurs
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VIII Architecture et technologie des ordinateurs 8 8 Registres du CPU 205 8 9 Adressage des opérandes 208 8 10 Taille de l’adresse et taille de la mémoire 210 8 11 Unité arithmétique et logique (UAL) 210 Exercices 211 Chapitre 9 – Superordinateurs et microprocesseurs 213 9 1 Introduction 213
ARCHITECTURE ET TECHNOLOGIE DES ORDINATEURS - Academiaedu
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Qu'est-ce que l'architecture d'un ordinateur ?
Nous pouvons, par exemple, descendre au niveau des portes logiques et même au niveau des transistors qui composent ces portes. L'architecture d'un ordinateur constitue la représentation de ses unités fonctionnelles et de leurs interconnexions.
Quelle est la différence entre un programme et un ordinateur ?
Un programme est une suite d’instructions exécutables par la machine. (modifiable) Ordinateur : est une machine électronique de traitement de l’information. Cette machine est capable d’acquérir et de conserver des informations, d’effectuer des traitements et de restituer les informations sous le contrôle du logiciel.
Quel est l'objectif du module informatique ?
Objectif du module : Permettre à l'étudiant d'appréhender l'organisation et le fonctionnement d'un ordinateur indépendamment des aspects réalisation et technologie. Contenu simplifié du module:
Qu'est-ce que l'architecture ?
L’architecture concerne les caractéristiques fonctionnelles d’un système informatique vu par le programmeur . L’architecture des ordinateurs est en constante mutation vu les poussées technologiques : arithmétiques des ordinateurs -> jeu d’instructions -> conception des composants .........
Architecture
et technologie des ordinateursZanella_prelim.indd 121/05/2013 14:34:34Zanella_prelim.indd 221/05/2013 14:34:35
Architecture
et technologie des ordinateursCours et exercices corrigÈs
Paolo Zanella
Yves Ligier
Emmanuel Lazard
5 eÈdition
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© Dunod, Paris, 1991, 1993, 1998, 2005, 2013
ISBN 978-2-10-059818-2Illustration de couverture : © Jean-Luc BlancZanella_prelim.indd 421/05/2013 14:34:35
Table des matières
Avant-propos de la cinquième édition
Chapitre 0 - Informatique et société 1
Chapitre 1 - Histoire de l'ordinateur 9
1.1Introduction 9
1.2Développement historique et conceptuel 10
1.3Progrès au
XIX e siècle 12 1.4 XX e siècle 14 1.5Naissance de l'ordinateur : 1945 15
1.6Naissance de l'industrie informatique 17
1.7Évolution du matériel informatique 18
1.8Évolution du logiciel 20
1.9L'informatique au
XXI e siècle 21Chapitre 2 - Présentation générale 23
2.1Ordinateur et informatique 23
2.2Principaux éléments d'un ordinateur 24
2.3Valeurs et acteurs de référence 26
2.4Principes de fonctionnement du matériel 30
2.5Développement de logiciel 35
2.6Utilisation des ordinateurs 37
2.7Conclusion 39
Chapitre 3 - Représentation interne des informations 41 3.1Introduction 41
3.2Données non numériques 42
3.2.1UNICODE - ISO/IEC 10646 43
3.3Données numériques 51
3.3.1Entiers positifs ou nuls 52
3.3.2Entiers négatifs 54
VI Architecture et technologie des ordinateurs
3.3.3Nombres rŽels 57
3.3.4DŽcimaux codŽs en binaire 61
Exercices 63
Chapitre 4 - Encodage de l'information 69
4.1Codes détecteurs et correcteurs d'erreurs 69
4.1.1Codes auto-vérificateurs 70
4.1.2Codes auto-correcteurs 70
4.1.3Détection d'erreurs groupées 75
4.2Compression 78
4.2.1Codage de Huffman 79
4.2.2Codage de Lempel-Ziv-Welch (LZW) 80
4.2.3Run Length Encoding (RLE) 81
4.2.4JPEG 82
4.2.5Ondelettes 82
4.2.6JPEG 2000 84
4.3Chiffrement 86
4.3.1Data Encryption Standard (DES) 87
4.3.2Algorithme RSA 88
4.3.3Pretty Good Privacy (PGP) 88
Exercices 89
Chapitre 5 - Circuits logiques 93
5.1Notion de circuit logique 93
5.2Circuits combinatoires 93
5.2.1Algèbre de Boole 94
5.2.2Fonctions d'une variable 94
5.2.3Fonctions de deux variables 94
5.2.4Synthèse d'un circuit combinatoire 100
5.2.5Analyse d'un circuit combinatoire 105
5.2.6Multiplexeurs et démultiplexeurs 106
5.2.7Décodeurs - Codeurs - Transcodeurs 107
5.3Circuits séquentiels 110
5.3.1Concept d'automate fini 111
5.3.2Circuits asynchrones et synchrones 113
5.3.3Bascules 114
5.3.4Synthèse d'un circuit séquentiel 119
5.3.5Analyse d'un circuit séquentiel 121
Exercices 123
Table des matières VII
Chapitre 6 - Composants électroniques 131
6.1Électrons dans la matière 131
6.2Électrons dans le vide 133
6.3Conductivité 133
6.3.1Conducteurs 134
6.3.2Isolants 134
6.3.3Semi-conducteurs 134
6.4Diode 137
6.5Transistors 138
6.5.1Transistor bipolaire 139
6.5.2Transistor à effet de champ 141
6.6Circuits intégrés 143
6.7Circuits de base 149
Exercices 153
Chapitre 7 - Mémoires 157
7.1Généralités et définitions 157
7.1.1Hiérarchie des mémoires 157
7.1.2Organisation des informations 160
7.2Mémoire centrale 161
7.2.1Mémoires à semi-conducteurs 162
7.2.2Structure physique de la mémoire centrale 167
7.3Mémoire cache 168
7.4Mémoires auxiliaires 169
7.4.1Enregistrement magnétique 170
7.4.2Disques magnétiques 175
7.4.3Disques optiques numériques 178
7.4.4Cartouches et bandes magnétiques 183
7.4.5Disques SSD 185
7.4.6Gestion du stockage 187
Exercices 191
Chapitre 8 - Unité centrale de traitement 195
8.1Architecture 195
8.2Unité de commande 196
8.3Synchronisation des opérations 198
8.4Séquenceur 199
8.5Niveaux de programmation 201
8.6Structure des instructions niveau machine 202
8.7Jeu d'instructions 204
VIII Architecture et technologie des ordinateurs
8.8Registres du CPU 205
8.9Adressage des opérandes 208
8.10 Taille de l'adresse et taille de la mémoire 210 8.11Unité arithmétique et logique (UAL) 210
Exercices 211
Chapitre 9 - Superordinateurs et microprocesseurs 213 9.1Introduction 213
9.1.1Accroissement de la puissance des ordinateurs 214
9.1.2Technologie et performance 217
9.1.3Évaluation de la performance 220
9.2Superordinateurs 223
9.3Microprocesseurs 225
9.3.1Microprocesseur et microordinateur 225
9.3.2Évolution des microprocesseurs 225
9.3.3Microordinateurs 229
9.3.4Performances 231
9.4Machines parallèles 232
9.4.1Histoire et évolution des idées 233
9.5Parallélisme 236
9.5.1Parallélisme et applications 237
9.5.2Toujours plus vite 238
9.6Évolution de l'architecture du CPU 239
9.6.1Architectures RISC et CISC 239
9.6.2Amélioration des performances 241
9.6.3Tendances futures 249
9.6.4L'importance du logiciel 250
9.6.5Conclusions 250
Chapitre 10 - Entrées / sorties 251
10.1Évolution 251
10.2Clavier 253
10.3Souris et autres dispositifs de pointage 254
10.4Écrans 255
10.4.1
Écrans cathodiques 255
10.4.2
Écrans plats 262
10.5Imprimantes 271
10.5.1
Imprimantes avec impact 272
10.5.2
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