ado chapitre 4 e learning

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CHAPITRE 4 : LES MEMOIRES
1-Définition
Une mémoire est un système capable d’accomplir trois fonctions :
1- Enregistrement de l’information par l’écriture.
2- Conservation par le mécanisme de stockage.
3- Restitution de l’information par la lecture.
2 caractéristiques des mémoires
a) Capacité d’un mémoire
C’est la quantité d’information que la mémoire peut stocker elle est exprimée en bits
et en octets ou en mots de 2nbits
Taille
Préfixe
Capacité
1 k
Kilo
210 = 1024
1 M
Méga
220 = 1048576
1 G
Giga
230 = 1073741824
1 T
Téra
240 = 1099511627776
b) Temps d’accès
C’est le temps qui s’écoule entre le lancement d’une opération (lecture, écriture)
et son accomplissement.
c) Mode d’opération
L’ordinateur présente deux types de mémoires en ce qui concerne le mode d’opération :
Les mémoires à lecture seule, on peut uniquement lire les informations et on ne peut
pas en écrire, on les appelle les mémoires mortes (ROM) (Read Only Memory)
Les mémoires à lecture et écriture : on peut aussi bien lire et écrire des informations,
ce sont les mémoires vives (RAM) (Random Access Memory) mémoire à accès
aléatoire
d) Volatilité
Une mémoire est volatile si elle perd son contenu lorsqu’on coupe le courant, la mémoire
centrale est une mémoire volatile par contre les mémoires auxiliaires ne le sont pas, on dit
qu’elles sont permanentes.
e) Technologie de supports
Il existe trois technologies pour les supports des mémoires :
Les mémoires électroniques à base de circuits appelés semi-conducteurs,
exemple : la mémoire centrale
Les mémoires magnétiques : qui utilisent un enregistrement magnétique exemple :
bandes et disques magnétiques
Les mémoires optiques : qui utilisent un système a base de laser pour
l’enregistrement de l’information exemple : CD rom
3- Hiérarchies des mémoires :
C’est une représentation par niveaux des mémoires selon les critères de temps d’accès,
capacité et cout par bit ; L’idéal est de disposer d’une mémoire très rapide et illimitée, c ’est
impossible.;d’une part du fait du cout engendréd’autre part technologiquement impossible
(le temps d’accès augmente avec la capacité). Plus les données sont utilisées, plus on doit y
accéder rapidement d’où l’utilité d’une hiérarchie du plus rapide au moins rapide du moins
couteux au plus couteux du plus petit au plus grand

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Les registres :
le registre est une mémoire locale très rapide qui permet de stocker des résultats temporaires
ou des informations de commande. Parmi ceux-ci on distingue les registres arithmétiques qui
servent aux opérations arithmétiques. D'autres registres ont des fonctions particulières Ils
représentent les plus petites mémoires dans l’ordinateur c’est le mémoire interne de l’unité de
traitement (CPU)
La mémoire cache : (antémémoire)
C’est une mémoire intermédiaire entre le CPU et la MC elle sert a sauvegarder les résultats
intermédiaires pour éviter les accès a la mémoire centrale c’est une mémoire statique à base
de RAM statique ( SRAM).
La mémoire centrale (mémoire principale) :
C’est la mémoire de travail de l’ordinateur et constitue avec le processeur des éléments de
base c’est une mémoire dynamique a base de RAM dynamique DRAM
Les mémoires auxiliaires :
Ce sont des mémoires de stockage, on distingue deux types selon la technologie du
support-magnétiques : disque dur, bande magnétique
-optiques : disque optique ( CD ROM…)
registre
Mémoire cache
Mémoire
centrale
Mémoire
auxiliaire
Capacité
Petit=mot
mémoire
Faible
Relativement
grande
Très grande
Accès
Le plus court
Très rapide
Rapide
Long / MC
Cout
Le plus cher
Tres élevé
Moins chère que
cache
La moins chère
de toutes
Coût
Capacité
registre
cache
Mémoire centrale
Mémoire d'appui
Mémoire permanente: disque dur
Disque optique bande magnétique
Hiérarchie des mémoires

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3-1 la mémoire centrale
3 -1-1 introductions :
Le processeur et la mémoire centrale sont étroitement liés et aucun d’eux ne peut jouer
pleinement son rôle sans l’autre, en effet les données et les instructions du programme
circulent entre le processeur et la mémoire centrale.
MC
Bus
3-1-2 organisation de la mémoire centrale
Une mémoire centrale est formée de trois éléments :
1- Les circuits de mémorisation (stockage) :
Ce sont des cellules mémoires capables d’emmagasiner l’information, ces cellules
sont groupés en mots de n bits les mots mémoires sont arrangés à leur tour pour
former des blocs mémoires un bloc contient 2kmots de n bits
2- la logique d’adressage :
C’est l’ensemble des circuits qui permettent d’adresser un mot en mémoire elle est
composée d’un registre appelé registre mémoire RA qui permet d’enregistrer l’adresse
du mot mémoire et d’un décodeur d’adresse qui permet de déterminer l’adresse
effective du mot en mémoire centrale.
3- La logique d’entrée/sortie :
C’est une ensemble de circuits qui permettent la lecture ou l’écriture d’un mot
mémoire composé d’un registre appelé registre information mémoire RM qui sert à
contenir l’information lue ou écriteet d’une interface d’entrée / sortie
Cycle de lecture
établissement de l’adresse de l’information à lire dans le registre RA
Activer le signal de lecture
sélection du boitier nécessaire
Après un certain temps, l’information apparait sur la sortie dans le RM
I1
I2
In
D1
D2
Dn
CPU
Processeur

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Cycle d’écriture
Etablir l’adresse ou se fera l’écriture dans le RA
Sélectionner le boitier approprié.
fournir la donnée sur l’entrée dans le RM
Activer le signal d’écriture
Ordonnancement des octets en mémoire
Pour un mot mémoire de 32 bits, il existe 2 façons de ranger les octets qui le composent :
L’octet de poids fort est stocké en premier : big-endian (gros boutiste)
I
Octet 3
i+1
Octet 2
i+2
Octet 1
i+3
Octet 0
L’octet de poids fort est stock´e en dernier : little-endian (petit boutiste)
I
Octet 0
i+1
Octet 1
i+2
Octet2
i+3
Octet 3

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3-1-3 notion d’adresse mémoire
La mémoire est composée de cellules possédant chacune un numéro qu’on appelle
adresse numérotés de 0 à n-1 prenons par exemple trois organisations possibles d’une
mémoire de 96 bits
Les adresses sont exprimées en binaire et par convention commencent par 0;
Si la taille de l’adresse est n bits on peut adresser 2ncellules mémoires.
La mémoire de la figure (a) nécessite au moins 4 bits pour exprimer les adresses des 12
cellules (de 0 à 11) par contre une adresse de 3 bits est suffisante pour les configurations des
figures (b) et (c) .
On conclue que le nombre de bits d’adresse détermine la taille de la mémoire centrale
(le nombre maximal de cellules adressables) et il est indépendant de la taille de la cellule.
Par exemple : une mémoire de 212 cellules de 8 bits chacune et une mémoire de 212 cellules de
64 bits chacune nécessite toutes les deux des adresses à 12 bits.
Si n=nombre de bits d’adresse taille de la MC=2nunités adressables (UA).
Si la taille de la MC=2nUA la taille de l’adresse =n=log22n.
Exemple :
Soit une mémoire centrale de 2 G mots de 16 bits quelle est la taille du registre d’adresse
Sachant que l’unité adressable = 1 octet ?
Tout d’abord on exprime la taille de la MC en unités adressables.
Taille de MC = 2G mots de 16 bits = 2*230 *2 octets= 232 octets= 232 unités adressables
Alors la taille du registre d’adresse = 32 bits