Architecture des ordinateurs

Mots clés

architecture, von Neumann, codage de l’information, assembleur, ordinapoche

Comprendre l’architecture des ordinateurs est fondamental dans de nombreux domaines de l’informatique car ils reposent directement sur le fonctionnement interne de la machine. Citons les systèmes d’exploitation, les langages de programmation, la sécurité informatique, le calcul haute performance, les réseaux, etc. Ces domaines ne sont pas étanches : beaucoup de travaux combinent plusieurs de ces aspects et s’appuient tous sur les concepts fondamentaux de l’architecture.

L’architecture dite de von Neumann est utilisée dans la conception de la plupart des ordinateurs actuels. [Wiki] Le modèle de calculateur à programme auquel son nom reste attaché et qu’il attribuait lui-même à Alan Turing, possède une unique mémoire qui sert à conserver les instructions et les données, un processeur chargé de traiter les données et des entrées-sorties qui échangent des données avec le monde extérieur.

Ce module a pour objectif de présenter l’architecture de von Neumann, ainsi que les bases du codage de l’information et de la logique combinatoire. Cet enseignement se présente donc en trois parties :

  1. une introduction à l'architecture des ordinateurs (mémoires, unité centrale, E/S, bus),
  2. les bases théoriques de la représentation des données (bases de numération, quelques codages de l'information),
  3. une présentation de l'algèbre de Boole et des fonctions logiques ainsi que des circuits logiques.

Des outils sont mis à disposition auprès des étudiants afin de mettre en pratique certaines notions théoriques, en particulier un langage assembleur extrêmement restreint reconnu par un ordinateur minimaliste : l'ordinapoche.

Transparents du cours

Travaux dirigés

Travaux pratiques