Évolution et Composants des Ordinateurs

Un ensemble de données d'entrée, après avoir été transformées par la machine, devient les données de sortie.

Précurseurs du courant :

Les machines de Pascal et Leibniz sont des précurseurs. L'analyse intègre des concepts. On accepte : une machine capable de traitement de données informatiques.

Babbage :

Input Device, périphérique de sortie, mémoire, unité de commande, unité arithmétique logique.

Cartes perforées :

Elles servent à contenir les informations des personnes interrogées. Une machine ou tabulation arpenteur est capable de lire et compiler les informations.

L'ordinateur principal de l'ère électronique :

• ENAC : utilise des tubes à vide.
• Edvac : le premier ordinateur capable de stocker un programme.
• Univac1 : utilise un ruban magnétique comme périphérique de stockage.
• UnivacII : inclut la mémoire noyau de ferrite.

Générations d'ordinateurs :

On identifie les ordinateurs de :

• Première génération : basés sur des tubes à vide. Ils étaient très grands et leur entretien était difficile.
• Deuxième génération : remplacement du tube à vide par le transistor. Utilisation de langages de haut niveau tels que Cobol, Algol et Fortran.
• Troisième génération : basés sur les circuits intégrés. Cela implique une minimisation des ordinateurs.
• Quatrième génération : composés d'ordinateurs avec la CPU sur une seule puce (microprocesseurs). Amélioration de l'unité de stockage et utilisation de disquettes.
• Cinquième génération : architectures de traitement de dessins à l'aide de circuits spéciaux à grande vitesse.

Langages de programmation :

Langage machine : instructions codées qu'un ordinateur peut interpréter et exécuter directement.

Langage de haut niveau : indépendant du langage de l'ordinateur et offrant de meilleures installations pour le programmeur.

CPU et ses composantes :

Le processeur se compose d'un circuit intégré qui interprète et exécute les instructions des programmes stockés dans la mémoire. Il prend également des données des unités d'entrée, les traite et les envoie aux périphériques de sortie.

Composantes du CPU :

• L'unité de contrôle : interprète et exécute les instructions de la machine stockées dans la mémoire principale et génère des signaux de contrôle.
• L'unité arithmétique et logique : effectue les opérations arithmétiques et les comparaisons.
• Les registres : stockent des informations temporaires.

Taille du registre interne :

Indique le nombre de bits que le processeur peut gérer à la fois.

Registre visible pour l'utilisateur :

Peut être référencé en langage d'assemblage ou machine pour optimiser l'utilisation des ressources. On distingue 3 catégories :

• Registre d'adresse : contient l'adresse mémoire où les données sont contenues.
• Registre de données : utilisé pour stocker les données fréquemment utilisées.
• Registre de condition : stocke le résultat de la dernière opération effectuée.

Registres impliqués dans l'exécution du programme :

• Compteur de programme : contient l'adresse de la prochaine instruction à exécuter.
• Registre d'instruction : contient le code de l'instruction.
• Registre d'adresse mémoire : contient l'adresse de la mémoire.
• Registre d'échange : reçoit ou envoie des informations ou données contenues dans la position visée par le RDM.

Unités de bus d'échange :

Échangent des données entre le CPU et d'autres unités :

• Bus de données : l'échange de données se fait à travers un ensemble de lignes électriques, une pour chaque bit, et transmis en parallèle.
• Bus d'adresse : direction de transmission entre le processeur et la mémoire. Pour sélectionner l'adresse mémoire ou le périphérique d'entrée/sortie qui échangent des informations.

Autres composantes de l'UC :

• Décodeur d'instruction : extrait et analyse le code d'instructions contenues dans les opérations en cours IR.
• Horloge : fournit une succession d'impulsions électriques à intervalles constants.
• Séquenceur : génère des micro-commandes qui permettent de faire tourner étape par étape et de façon ordonnée le compte de charge.

L'unité à virgule flottante :

La partie la plus importante de l'ALU, responsable de la gestion de toutes les opérations en virgule flottante.

Mémoire RAM :

Peut stocker 2 types d'informations : le programme ou une séquence d'instructions à exécuter et les données qu'elles manipulent. Chaque boîte contient 8 bits. Elle est volatile.

Système d'exploitation :

Le système d'exploitation est un ensemble de programmes qui contrôlent le fonctionnement du matériel, offrent à l'utilisateur un moyen facile d'accéder à l'ordinateur, coordonnent et hiérarchisent l'ensemble des processus qui se déroulent dans un ordinateur et ses périphériques. Il se compose du noyau, de l'interpréteur de commandes et du système de fichiers.