Fonctionnement d'un ordinateur
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Dans ce cours, vous allez apprendre quels sont les composants d'un ordinateur et comment ceux-ci fonctionnent. Ce cours commencera par des choses simples, comme le binaire, pour arriver progressivement jusqu'au fonctionnement des derniers processeurs, en passant par plein de choses passionnantes comme l'assembleur, les mémoires caches, etc. Ce cours est accessible à n'importe qui, sans prérequis, mais se veut cependant assez complet et riche en informations.
- L'auteur du livre tient à remercier vivement Dominus Carnufex et Vayel, qui se sont chargés de la relecture, de la correction orthographique du cours, et de bien d'autres choses encore. Merci à eux pour le travail titanesque qui a été fourni sur le cours.
Le codage des informations[modifier | modifier le wikicode]
Les circuits électroniques[modifier | modifier le wikicode]
Les circuits combinatoires[modifier | modifier le wikicode]
- Les circuits combinatoires
- Les circuits de calcul logique et bit à bit
- Les circuits de sélection
- Les opérations FFS, FFZ, CTO et CLO
Les circuits séquentiels[modifier | modifier le wikicode]
- Les bascules : des mémoires de 1 bit
- Les circuits synchrones et asynchrones
- Les registres et mémoires adressables
- Les circuits compteurs et décompteurs
- Les circuits de génération d'aléatoire
Les circuits de calcul et de comparaison[modifier | modifier le wikicode]
- Les circuits de comparaison
- Les circuits de décalage et de rotation
- Les circuits pour l'addition et la soustraction
- Les circuits pour la multiplication et la division
- Les circuits de calcul flottant
Les autres circuits[modifier | modifier le wikicode]
L'architecture d'un ordinateur[modifier | modifier le wikicode]
- L'architecture de base d'un ordinateur
- La hiérarchie mémoire
- La performance d'un ordinateur
- La consommation d'énergie d'un ordinateur
Les bus et liaisons point à point[modifier | modifier le wikicode]
- Les bus et liaisons point à point (généralités)
- Les liaisons point à point
- Les bus électroniques
- Quelques exemples de bus et de liaisons point à point
Les mémoires[modifier | modifier le wikicode]
La micro-architecture d'une mémoire adressable[modifier | modifier le wikicode]
- Les cellules mémoires
- Le plan mémoire
- Le contrôleur mémoire interne
- L'interface avec le bus mémoire
- Les mémoires évoluées
Les mémoires primaires[modifier | modifier le wikicode]
- Les mémoires ROM : Mask ROM, PROM, EPROM, EEPROM, Flash
- Les mémoires DRAM asynchrones : FPM et EDO-RAM
- Les mémoires DRAM synchrones : SDRAM et DDR
- Le contrôleur mémoire externe
- Les barrettes de mémoire
- Les mémoires associatives
- Les mémoires FIFO et LIFO
Les mémoires de masse[modifier | modifier le wikicode]
Le processeur[modifier | modifier le wikicode]
L'architecture externe[modifier | modifier le wikicode]
- Langage machine et assembleur
- La pile d'appel et les fonctions
- Les registres du processeur
- L'encodage des instructions
- Les jeux d'instructions
- Le modèle mémoire : alignement et boutisme
- Un exemple de jeu d'instruction : l'extension x87
La micro-architecture[modifier | modifier le wikicode]
Les entrées-sorties[modifier | modifier le wikicode]
La communication avec les entrées-sorties[modifier | modifier le wikicode]
- Le contrôleur de périphériques
- L'adressage des périphériques
- Les méthodes de synchronisation entre processeur et périphériques
Les périphériques et composants communs des PCs[modifier | modifier le wikicode]
La hiérarchie mémoire[modifier | modifier le wikicode]
La mémoire virtuelle[modifier | modifier le wikicode]
La mémoire cache[modifier | modifier le wikicode]
Le Translation Lookaside Buffer[modifier | modifier le wikicode]
Le parallélisme d’instructions[modifier | modifier le wikicode]
Dépendances et pipeline[modifier | modifier le wikicode]
- Interruptions et pipeline
- Les dépendances de contrôle
- Les dépendances de données
- Les dépendances structurelles
Exécution dans le désordre[modifier | modifier le wikicode]
- L'exécution dans le désordre
- Fenêtres d’instruction et stations de réservation
- Le renommage de registres
- La désambigüisation de la mémoire
Émission multiple[modifier | modifier le wikicode]
Les architectures parallèles[modifier | modifier le wikicode]
Le parallélisme de tâches[modifier | modifier le wikicode]
- Les architectures multiprocesseurs et multicœurs
- Les architectures multithreadées et Hyperthreading
- Les architectures distribuées, NUMA et COMA
Le parallélisme de données[modifier | modifier le wikicode]
Les architectures parallèles exotiques[modifier | modifier le wikicode]
Les jeux d’instructions spécialisés pour la performance / une application[modifier | modifier le wikicode]
Les architectures spécialisées pour le parallélisme[modifier | modifier le wikicode]
- Les architectures actionnées par déplacement
- Les architectures découplées
- Les architectures dataflow
Les architectures dédiées[modifier | modifier le wikicode]
- Les architectures pour langages fonctionnels
- Les architectures à capacités
- Les architectures tolérantes aux pannes
- Les architectures neuromorphiques
- Les architectures stochastiques
L'histoire de l'informatique[modifier | modifier le wikicode]
Annexes[modifier | modifier le wikicode]
Voir aussi[modifier | modifier le wikicode]
Sur wikilivres[modifier | modifier le wikicode]
- Les cartes graphiques, un livre du même auteur qui aborde spécifiquement l'architecture des cartes vidéo.
- Monter un PC, pour une approche bien plus pratique et utile.
- Les systèmes d'exploitation, un cours qui explique l'interaction entre systèmes d'exploitation et matériel. Le sujet (les systèmes d'exploitation) est si lié au matériel informatique qu'il peut être vu comme un prolongement du présent cours, ou tout du moins comme un très bon complément.
- Électronique numérique : logique, un cours d'électronique numérique, disponible sur Wikilivre. Un excellent complément pour les premiers chapitres du cours.
Liens divers[modifier | modifier le wikicode]
- Stack Computers: the new wave : un livre sur les architectures à pile.
- Capability-Based Computer Systems : un livre sur les architectures à capacités.
- Museum of analog computing. Ce site en anglais parle d'un sujet qui n'a pas été abordé dans ce livre : les calculateurs analogiques.