Introduction V1.1 25/02/2015 ARCHITECTURE GÉNÉRALE D'UN ORDINATEUR 1 Schéma de principe Mémoire centrale Processeur Bus Contrôleur de périphérique Contrôleur de périphérique Contrôleur de périphérique Périphérique - ------------- ------------ $ pwd /users/dupont $ls –ad . .. 2 Mémoire centrale Stocke les informations utilisées par le processeur : • instructions constituant un programme • données manipulées par un programme Ces informations sont accédées en donnant leur adresse mémoire, i.e. un numéro de séquence Différentes architectures processeur – mémoire : • architecture "Von Neumann" (actuelle) : une mémoire commune pour les instructions et les données • architecture "Harvard" (passée) : une mémoire dédiée aux instructions, une autre dédiée aux données 3 Processeur (ou unité centrale) Exécute une à une les instructions stockées en mémoire • chaque instruction est rapatriée dans le processeur • pour y être ensuite exécutée • le processeur passe ensuite à l'instruction suivante Les instructions exécutées : • manipulent les données en mémoire : lecture, addition, soustraction, … , écriture, pour accomplir des calculs • pilotent les contrôleurs de périphérique : demandes d'entrée/sortie, lecture du statut d'exécution, …, pour communiquer avec l'extérieur Lors de sa mise sous tension, le processeur débute son exécution à une adresse donnée (par exemple 0x00000000) 4 Contrôleur de périphérique (ou unité d'échange) Fait l'intermédiaire entre le périphérique physique (clavier, écran, disque dur, etc.) et le processeur / la mémoire • un contrôleur est spécifique à un type de périphérique • mais il peut desservir plusieurs périphériques du même type Agit à la demande du processeur, et lui fournit des comptesrendus d'exécution • demande de lecture ou d'écriture sur le périphérique • interruption du processeur pour signaler la fin de l'opération • mise à jour d'un statut d'exécution que le processeur peut consulter Le contrôleur de disque transfère seul des blocs de données entiers entre la mémoire centrale et le disque physique • Direct Memory Access (DMA), i.e. sans intervention du CPU 5 Bus Permet la communication entre les différents composants • processeur – mémoire : lecture et exécution des instructions, lecture et écriture des données • processeur – contrôleur : déclenchement d'entrées / sorties, lecture du statut d'exécution • contrôleur – mémoire : transfert des données entre la mémoire et le périphérique physique Il est généralement composé de plusieurs parties : • bus adresse : véhicule l'adresse où lire / écrire les données • bus de données : véhicule les données lues / à écrire • signaux de contrôle, indiquant entre autres : − l'opération à effectuer : lecture / écriture − quand l'opération est terminée − … 6