Architecture des ordinateurs

Informations administratives

Volume horaire par certificat

  • Heures encadrées :
    • 10 h cours
    • 10 h travaux dirigés
  • Heures non-encadrées :
    • 10 h travaux pratiques non encadrés en salle de TP (voir l’organisation type de la journée)
    • 20 h travail personnel

Objectif du cours

L’objectif de ce cours est d’assurer les connaissances de base en architecture des ordinateurs.

Contenu pédagogique

Ce cours aborde les thèmes suivants (connaissances en terme de savoirs fondamentaux et appliqués) :

  • la représentation de l’information (binaire),
  • les circuits logiques (combinatoire, séquentiel),
  • la machine de von Neumann,
  • le langage machine (algorithmique de base, passage de paramètre)

à l’aide des outils conceptuels suivants :

  • représentations : binaire pur, complément à 2, IEEE 754 ;
  • portes logiques de base, petits circuits, algorithmique des circuits menant aux additionneurs (mult ?) et Mux8=>1 (par ex.),
  • modélisation des automates, circuits à flots de données, décomposition PartieContrôle/PartieOpérative ;
  • automate de contrôle pour un ordinateur et un langage machine simples ; maitrise partielle d’un assembleur particulier (par ex : celui des machines ARM),
  • aspects langage, compilation, édition de lien, relocation et exécution.
  • Notions d’optimisation (circuit, langage machine), notions d’anomalies (bug, failles), notions d’histoire, notion de modélisations/langages graphiques (circuits, automates).

Compétences développées

Ce cours permet l’acquisiton des compétences suivantes :

  • concevoir un circuits à partir d’une spécification algorithmique [comprenant le choix d’une forme de circuit adaptée à la situation parmi les différentes familles],
  • compiler manuellement un programme écrit dans un langage de haut niveau en un programme écrit en langage machine (et lecture de code compilée),
  • estimer la complexité (algorithmique) des circuits ou algorithmes/programmes produits et des valeurs numériques caractéristiques associées.

Bibliographie

  • Chapitres 4 et 5 de Introduction à la science informatique : Pour les enseignants de la discipline en lycée informatique, Gilles Dowek (coordination de l’ouvrage collectif) Collection Repères pour agir, CRDP Académie de Paris. 2011
  • Autres références (non exhaustif)
    • Paul Amblard, Jean-Claude Fernandez, Fabienne Lagnier, Florence Maraninchi, Pascal Sicard, and Philippe Waille. “Architectures logicielles et matérielles” : Cours, études de cas et exercices corrigés. Dunod, 2000.
    • David A. Patterson and John L. Hennessy. Computer Organization and Design : The Hardware/Software Interface. Morgan Kaufmann, 4e edition, 2011.
    • Jean-Michel Muller. Arithmétique des ordinateurs. Masson, 1989.