La structure de la machine
I-IntroductionCe cours a pour objet d’expliquer de manière simple comment fonctionne un ordinateur
II-Organisation materielle et logicielle d'un ordinateurL’ordinateur est composé d’une unité centrale dans la quelle se trouve le microprocesseur, c’est la que s’effectuent tous les traitements réalisés par la machine A l’unité centrale sont connectés des perepheriques : écran, clavier, souris … Ces perepheriques ont avec l’unité centrale un lien matérielle c’est à dire qu’ils sont liés physiquement a l’UC généralement par des câbles ou parfois sans câbles L’utilisateur fait fonctionner l’ordinateur grâce a des logiciels, un 1ér logiciel est indispensables : c’est le système d’exploitation, c’est a travers lui qu’on peut manipuler les ressources d’un ordinateur, en particulier les perepheriques
III-l'organisation interne
l’unité centrale C’est dans l’UC que vont s’exécuter les logiciels elle composée de plusieurs éléments:
1-microprocesseurIl sert à exécuter toutes les instructions qui composent un programme. Le microprocesseur central est aussi appelé CPU pour Central Process Unit
2-Echanges avec la RAM
Lorsqu’un logiciel est en cours d’exécution, les instructions qui le composent sont chargés en mémoire centrale et passent tour à tour dans le microprocesseur pour être exécutés Les données calculées par le logiciel sont stockées en mémoire centrale, il y a donc des échanges permanents entre le CPU et la mémoire centrale (RAM)
3-les entrées/Sorties
La RAM est volatile c'est-à-dire qu’elle est effacé fréquemment et notamment lorsque on éteint l’ordinateur. Par conséquent il est nécessaire d’utiliser d’autres supports pour mémoriser les données comme le disque dur. Ces supports sont appelés des mémoires auxiliaires. Ils ne font pas partie de l’unité centrale et ont un accès lent. Le CPU à besoin d’accéder à ces mémoires en lecture et en écriture assez souvent. Ces opérations sont appelées les opérations d’entrée/sortie
4-CoprocesseursToutes ces opérations sont lentes donc affin de décharger le CPU on les confits souvent à un ou plusieurs CPU spécialisés, ce sont les coprocesseurs d’entrée/sortie, on utilise les coprocesseurs pour la réalisation des taches particulières. Ex : coprocesseur mathématique, coprocesseur de communication
MémoiresOn utilise différents types de mémoires qu’on classe en fonction de leur temps d’accès et de leur coût et de leur capacité de stockage
RAM
La RAM est la plus chère et la plus rapide d’accès mais sa capacité de stockage est limitée de plus elle est volatile et ne permet pas le stockage permanent des données
Disque dur
Il est relativement chère, permet un stockage permanent des données. Parmi les mémoires auxiliaires il est le plus rapide d’accès. Sa capacité de stockage est limitée (limitée par le système d’exploitation qui ne peut gérer qu’un espace déterminé
Disquettes
Leur accès est assez lent mais facile, leurs capacité est faible, prix faible
Bandes magnétiques
Elles sont peu chères, capacité de stockage relativement grande, par contre on peut y faire que des accès séquentiels d’où une grande lenteur d’accès aux données et ne sont utilisées que pour faire des sauvegardes.
Disques optiques numériques
Accès assez rapide et assez facile et une capacité assez grande
Les CD-ROM : on ne peut y accéder qu’en lecture, ils ont une grande capacité de stockage
Mémoires d'appui
Ce sont des composants mémoire qui servent d’intermédiaire entre la RAM et les mémoires auxiliaires, ils sont moins chère que la RAM et plus rapides que les mémoires auxiliaires
CPU
Le CPU possède un jeu d’instruction limité. Ces instructions sont des instructions élémentaires représentant les opérations arithmétiques et logiques. Donc tout programme est une suite d’instructions écrites dans un langage particulier. Ce rôle de compilateur de langage est de traduire ces instructions de langage évolué en une suite de micro-instructions faisant toutes partie de jeu d’instruction de CPU.
Exemple de jeu de micro instructions
· MOV A,B : transfert le contenu de registre A dans le registre B
· LDA adresse,c : transfert le contenu de l’adresse mémoire donné dans le registre c
· LDA C,adresse : transfert le contenu de registre c à l’adresse mémoire donné.
· CMP A,B : positionne un indicateur si A=B à 1 et à 0 si non
BNE numéro : branche le programme à l’instruction de numéro donné si le résultat de la comparaison précédente est faux.
Exemple : un programme en langage évolué
Traduire ce programme en supposant que a, b, c, d sont en mémoire respectivement à l’adresse 1000, 1016, 1032, 1048[/b]