Module: ARCHITECTURE DES
ORDINATEURS I
Volume Horaire Hebdomadaire: 1
seance de cours, 1 seance de TD, 1 seance de TP dirigé
Coefficient: 5
Objectif:
Recommandations:
- Situer ce cours par rapport à l'architecture globale (en
couches) d'un systeme informatique.
-
Les concepts d'architecture, de couche, de realisation
peuvent etre introduits via des exemples illustratifs du monde reel. ( voir
reference 2,3)
-
Il est conseille d'expliquer le fonctionnement d'une machine
de VON NEWMAN avec une approche algorithmique ( les composants de bases de la
machine seront decrits en termes de structure de donnees et d'algorithmes) (
voir reference 1)
-
TP dirigé: Programmation en assembleur; il est conseillé
d'utiliser un sous-ensemble de l'assembleur PC (MASM ou
autre).
Contenu:
Chapitre
1: INTRODUCTION GENERALE A L'ARCHITECTURE
DES ORDINATEURS ( 10% )
- Introduction à l'Informatique
- Notion de Systeme Informatique
Description succinte
Machine Reelle;
Machine Virtuelle
Concept de Materiel/ Logiciel
- Notion d' Architecture d'un systeme
- Definition informelle du concept
- Caracteristiques : ouverture; souplesse; independance vis a vis
realisation et technologie...
- Modele en couches ( informel)
- Architecture en couches d'un Systeme Informatique
Description
Globale
Compromis Materiel/Logiciel
Localisation de la couche relative à
la machine reelle
- Architecture de la machine reelle
Multitudes
- Architecture cible: VON NEWMAN
Chapitre 2: ARCHITECTURE
DE VON NEWMAN ( 30% )
- Historique (machines ancetres)
- Principe et Architecture
- Notion de programme; d'instructions; de donnees
- Organisation logique d'une machine de VON NEWMAN
+ CPU
+
Memoire
+ Sous-Systeme d'E/S
+ Bus
- Description logique et fonctionnelle des composants de la machine
- CPU
* Partie Operative: Accumulateur; Compteur ordinal; RI; Bus
internes....
* Partie Controle
- Memoire
- Mission; Organisation logique; notion d'adresse (position);
lecture/Ecriture
- Sous-Systeme E/S
- Mission
- Unites logiques d'echange
- Deroulement de programme enregistré:
- Recherche Instruction; Execution; cycle d'execution
Chapitre 3: REPRESENTATION DES
INFORMATIONS DE BASE.( 15% )
- Systemes de numeration
- binaire; octal; hexadecimal
- Conversions
- Representation des nombres
- Entiers: Complement à 1; à 2; BCD...
- Reels:fixe;flottant(formats IEEE,..)
- Representation des caracteres
- Code ASCII; EBCDIC
- Correction des erreurs: parite
Chapitre 4: LANGAGE MACHINE ( 5%
)
- Notion d'instruction machine
- Format d'un instruction machine
structure en champs
description du
role de chaque champ
Alternatives architecturales:
longueur ( fixe ou
variable)
Nbre operandes ( mono; bi)
Caracteristiques
- Degre de complexite ( fonctionnalite, temps d'execution; longueur)
- Specificite du code operation à une machine ( probleme de portabilite)
Chapitre 5: REPERTOIRE
D'INSTRUCTIONS D'UNE MACHINE ( 10%)
- Classification en familles d'instructions
- Description succinte de chaque instruction en precisant le cheminement
correspondant
- Instructions de transfert:
- Registre registre
- Registre memoire
- Memoire registre
- Echange: Registre-Registre; Registre-Memoire
- Instructions de manipulation de donnees
- Operations arithmetiques
- Operations logiques
- Operations de decalage et rotation
- Operations de comparaison
- Instructions de controle de sequence
- Saut conditionnel/inconditionnel
- Procedure: appel/retour
- Instructions d'iteration
- Boucles conditionnelles
- Instructions speciales
- Non operation
- Halte
- Interruption logicielle (appel/retour)
Chapitre 6: MODES D' ADRESSAGE
(5% )
- Motivations et Missions
- Presentation de quelques modes usuels avec illustrations sur des cas
concrets
Chapitre 7: UTILITAIRES DE BASE (
5% )
- Motivations
- Description generale des utilitaires
- Assembleur/ Cross-Assembleur
- Loader
- Linker
Chapitre 8: SOUS-SYSTEME D'
ENTREES/SORTIES ( 20%)
- Notion de sous-systeme E/S
- Peripherique:concept et description logique
- Dialogue: Ecran/Clavier; Imprimante
- Stockage: Disque; Disquette; bande et cassette magnetique.
- Technique d'E/S :Principe et motivation
- Scrutation ( polling)
- Interruption
- DMA
- Concept de coupleur d'E/S
References:
- N.A.B GRAY " Introduction to Computer Systems" Prentice Hall,
1987
- A.J.Van de Goor " Computer Architecture and Design" Addison
Wesley Publishing Compagny, 1990
- A.Tanenbaum " Architecture des ordinateurs" Inter Editions,
1987 (Traduction Francaise)