1. A propos du cours

1. Auteur :Emmanuel Viennet - Université des Sciences et Technologies
2. Type : Cours universitaire d'architecture des ordinateurs
3. Langue : Français
4. Licence : Document académique universitaire

2. Courte description du cours

Cours complet sur l'architecture des ordinateurs couvrant les composants matériels, le fonctionnement du processeur et la hiérarchie mémoire. Destiné aux étudiants en informatique de 2ème année.

3. Longue description du cours

Ce cours fondamental sur l'architecture des ordinateurs propose une étude complète des principes de fonctionnement des systèmes informatiques modernes. Le document débute par une introduction historique retraçant l'évolution des ordinateurs depuis les premières machines mécaniques jusqu'aux systèmes contemporains.

La première partie aborde les systèmes de numération et les codes binaires, essentiels pour comprendre le langage machine. Les concepts de base 2, base 8, base 16 sont expliqués en détail, ainsi que les opérations arithmétiques en binaire et les différents systèmes de représentation des nombres (complément à 2, virgule flottante).

Le cœur du cours traite de l'organisation du processeur et de son fonctionnement. Les concepts de cycle d'instruction, d'unité de contrôle et d'unité arithmétique et logique (UAL) sont développés systématiquement. L'architecture Von Neumann et ses principes fondamentaux sont analysés en profondeur.

Une section importante est consacrée à la hiérarchie mémoire, détaillant les caractéristiques et rôles des différents niveaux : registres, mémoire cache (niveaux L1, L2, L3), mémoire vive (RAM) et mémoire de masse. Les politiques de remplacement et les techniques d'optimisation d'accès sont expliquées.

Le cours explore également les systèmes d'entrée/sortie et les techniques d'accès aux périphériques (programmation I/O, accès direct mémoire ou DMA, interruptions). Les différents types de bus (bus système, bus d'extension) et leurs caractéristiques sont présentés.

Enfin, le document aborde les architectures parallèles et les techniques de pipelining permettant d'améliorer les performances des processeurs modernes. Des exemples concrets illustrent les concepts théoriques, faisant de ce support un outil pédagogique complet pour les étudiants en informatique, électronique et génie électrique.

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