Matière : Architecture des ordinateurs
Unité d’enseignement fondamentale : UEF1
Crédits : 5
Coefficient : 3
Objectifs de l’enseignement :
la matière a pour objectif de mettre en clair le principe de
fonctionnement de l’ordinateur avec une présentation détaillée de l’architecture de l’ordinateur.
Contenu de la matière :
Chapitre 1 :
- Introduction à la notion d'architecture des ordinateurs
- La machine de Von Neumann et la machine Harvard.
Chapitre 2 : Principaux composants d’un ordinateur
- Schéma global d’une architecture
- L’UAL
- Les bus
- Les registres
- La mémoire interne : mémoire RAM (SRAM et DRAM), ROM, temps d'accès, latence,...
- La mémoire cache : utilité et principe, algorithmes de gestion du cache (notions de base)
- Hiérarchie de mémoires
Chapitre 3 : Notions sur les instructions d'un ordinateur :
- Langage de haut niveau, assembleur, langage machine
- Les instructions machines usuelles (arithmétiques, logiques, de comparaison, chargement, rangement, transfert, sauts,…)
- Principe de compilation et d'assemblage (notions de base)
- L’unité de contrôle et de commande
- Phases d’exécution d’une instruction (Recherche, décodage, exécution, rangement des résultats)
- UCC pipeline
- L’horloge et le séquenceur
Chapitre 4 : Le processeur
- Rôle du processeur, calcul de CPI (Cycle per Instruction), les processeurs CISC et RISC.
- Le microprocesseur MIPS R3000
- Structure externe du processeur MIPS R3000
- Structure interne du processeur MIPS R3000
- Jeu d’instructions, Formats et programmation du MIPS R3000.
- Programmation du MIPS R3000
Chapitre 5 : instructions spéciales
Notions sur les interruptions, les entrées-sorties et les instructions systèmes (cas du MIPS R3000)
Mode d’évaluation : Examen (60%) , contrôle continu (40%)
Références
- Alain Cazes , Joëlle Delacroix, Architecture des machines et des systèmes informatiques 4ème édition, Collection : Informatique, Dunod, 2011.
- Andrew S. Tanenbaum, Todd Austin Structured Computer Organization, Pearson, 2012.
- Paolo Zanella, Yves Ligier, Emmanuel Lazard, Architecture et technologie des ordinateurs : Cours et exercices - Collection : Sciences Sup, Dunod, 5ème édition, 2013.
- Liens vers le microprocesseur MIPS R3000
- ftp://132.227.86.9/pub/mips/mips.asm.pdf
- ftp://asim.lip6.fr/pub/mips/mips.externe.pdf
- ftp://asim.lip6.fr/pub/mips/mips.interne.pdf