Lordinateur: comment ça marche ? Ou comment avoir des idées justes sur le sujet... PCI SV I - STU I 2000-2001 Alain Mille UFR dInformatique UCBL

L’ordinateur: comment ça marche ?

Ou comment avoir des idées justes sur le sujet...

PCI SV I - STU I

2000-2001

Alain Mille

UFR d’Informatique

UCBL

PCI Université Claude Bernard 2

Un ordinateur dans les années 70

Introduction


Un ordinateur aujourd’hui

Introduction


Si on regarde de plus près...

Carte « mère »

Sortie vidéo

Connecteur souris,clavier

Sortie Imprimante

Disque

CD-ROM

Disquette

Architecture générale


De manière plus générale...

BUS

E/S VidéoUC MC

Carte mère

CarteInterface1

CarteInterface2



Le cœur du système...

BUS

UnitéCentrale

MémoireCentrale



Mémoire centrale

048

NN-4

iAdressesen octets

Un mot

Un octet = 8 bits (binary digits)

Un mot = 4 octets dans l’exemple

Mémoire centrale


L’UNITE CENTRALE

Contrôleur Mémoire

UAL

H

+

instruction

donnée

@instruction

@donnée

commande

Registres

BUS

Unité Centrale

012

76543

8

Mémoire Centrale

Unité Centrale


H

@instruction

Séquencement des instructions (1)


UAL

instruction

donnée

0000000

commande

@donnée

H

012

76543

8

Registres

BUS

Unité Centrale Mémoire Centrale

01101001

UAL


MC->UC/I

01101001

Unité Centrale L’instruction d’adresse 0 est cherchée en mémoire (fetch)


H

00000000

Séquencement des instructions (2)


01101001

donnée

0000001

commande

@donnée

012

76543

8

Registres

BUS

Unité Centrale Mémoire Centrale

10100011

UAL


MC->UC/I

10100011

+

L’instruction suivante est cherchée en mémoireUnité Centrale



UAL

10100011

donnée

0000001

commande

@donnée

H

012

76543

8

Registres

BUS

Unité Centrale Mémoire CentraleLecture d’une donnée en mémoire

+


00000111

MC->UC/D

1111000

11110000

Unité Centrale



UAL

10100011

donnée

0000001

commande

@donnée

H

012

76543

8

Registres

BUS

Unité Centrale Mémoire CentraleÉcriture d’une donnée en mémoire

+


00001000

UC->MC/D

000011111001001000001111

Unité Centrale


Quatre notions fondamentales• SEQUENCEMENT DES INSTRUCTIONS

• CONTRÔLE : les opérations sont faites sous le contrôle d’une « signalisation » assurant la synchronisation des échanges

• ADRESSAGE : toute information (instruction ou donnée) possède une adresse en mémoire pour être atteinte

• SEPARATION des circuits DONNEES / INSTRUCTIONS.

Fondamentaux


Et les entrées-sorties...

BUS

E/S VidéoUC MC

Carte mère

InterfaceDisque

InterfaceImprimante

Entrées-SortiesDISCUSSION


L’affichage vidéo

Mémoire Vidéo

Connectique externe

Contrôleur moniteur

Contrôleur MémoireConnexion au bus

BUS

Chaque pixel (picture element)a son équivalent en mémoirevidéo. Chaque point voitsa couleur codée sur 1,2, 3 ou 4octets.Le contenu de la mémoire vidéoest réaffiché 25 fois par secondeà l’écran.Modifier les informations de lamémoire vidéo = modifierl’affichage

Vidéo


Interface imprimante (standard orienté caractères)

BUS

Contrôle communication

Contrôle Périphérique

@1@2@3

12

76543

8

Mémoire centrale


Contrôle Bus

@1Donnée

@2Etat

@3Contrôle

E/S standard caractères


Interface Imprimante (1- test d ’état)




Contrôle BusDonnée Etat Contrôle

UAL

H

+

instruction

donnée

@instruction

@donnée

commande

Registres

BUS

Unité Centrale

@1 @2 @3

MC->UC/D

@2

@200000000

00000000



Interface Imprimante (2- mode d ’échange)





UAL

H

+

instruction

donnée

@instruction

@donnée

commande

Registres

BUS

Unité Centrale

@1 @2 @3

UC->MC/D

@3

11111111

11111111

@3



Interface Imprimante (3 - échange)





UAL

H

+

instruction

donnée

@instruction

@donnée

commande

Registres

BUS

Unité Centrale

@1 @2

UC->MC/D

@1

01011001

01011001

@1 @3

01011001

01011001



L’unité de disque

Une unité de disques est constituée d’un empilement dedisques. Chaque face d’un disque est lue par une têtede lecture qui « vole » à quelques microns au dessus

de la surface. Un disque tourne à plusieurs milliers de tourspar minute.

E/S standard blocs


Secteurs, pistes

E/S standard blocs


Echanges de blocs de n secteurs (1)

BUS

1 bloc de 512 octets

Mémoire centrale

Carte d’interface

2 secteurs de 512 octets

BUS

E/S standard blocs


Echanges de blocs de n secteurs (2)

BUS

1 bloc de 512 octets

Mémoire centrale

Carte d’interface

2 secteurs de 512 octets

BUSBUS

E/S standard blocs


Discussion

• Nous venons de voir un « modèle » général du fonctionnement matériel d’un ordinateur.

• Au delà du modèle, il convient de se reporter aux descriptions techniques pour « comprendre » la technologie précise de votre ordinateur

Discussion


Quelques sites

• Une sélection qui vieillira vite....– http://www.01hardware.com/hardware/ pour l’assistance sur le matériel– http://www.teaser.fr/~spineau/acrodict/ pour les acronymes

informatiques– http://www.aideonline.com, un site d’aide en ligne gratuit...– www.multimania.com/lionelma/paged.htm une visite guidée par un

« néophyte »– http://perso.wanadoo.fr/ameliorer.son.pc/informatique.htm par un autre

néophyte

• 2 sites sur l’histoire de l’informatique...– http://ei.cs.vt.edu/~history/TMTCTW.html– http://histoire.info.online.fr

Liens


Lecteur de CD-ROM

Annexe


Unité de disque

Annexe


Unité Disquette

Annexe


Zoom sur la carte mère...

Connecteurs(fond de panier) CPU

Mémoire

Électronique de contrôle

Annexe

Documents

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