Architecture des machines et des systèmes informatiques - 2ème édition

Table des matières

CHAPITRE 1 STRUCTURE GÉNÉRALE ET FONCTIONNEMENT D'UN ORDINATEUR
1.1 Introduction
1.2 Structure et fonctionnement d'un ordinateur
1.2.1 Structure générale d'un ordinateur
1.2.2 La mémoire centrale
1.2.3 Le bus de communication
1.2.4 Le processeur central ou microprocesseur
1.3 Fonctionnement : relation microprocesseur / mémoire centrale
1.4 Un exemple
1.4.1 Le problème
1.4.2 L'ordinateur
1.4.3 Le langage machine
1.5 Les unités d'échanges
1.6 Conclusion

PARTIE 1 PRODUCTION DE PROGRAMMES

CHAPITRE 2 DU PROBLÈME AU PROGRAMME MACHINE
2.1 Du problème au programme
2.1.1 Rappel du rôle d'un ordinateur
2.1.2 Problème, algorithme, programme et instructions
2.2 Les différents niveaux de langage de l'ordinateur
2.2.1 Langage machine
2.2.2 Langage d'assemblage
2.2.3 Langage de haut niveau ou évolué
2.3 Introduction à la chaîne de production de programmes
2.4 Un exemple
2.5 Conclusion

CHAPITRE 3 LA CHAÎNE DE PRODUCTION DE PROGRAMMES
3.1 La compilation
3.1.1 Grammaire et structure d'un langage de haut niveau
3.1.2 Analyse lexicale
3.1.3 Analyse syntaxique
3.1.4 Analyse sémantique
3.1.5 Génération du code final
3.2 L'édition des liens
3.2.1 Rôle de l'éditeur de liens
3.2.2 Fonctionnement de l'éditeur de liens
3.3 Le chargement
3.3.1 Rôle du chargeur
3.3.2 Chargement et édition des liens dynamique
3.4 L'utilitaire Make
3.4.1 Format du fichier Makefile
3.4.2 Fonctionnement de l'utilitaire Make
3.5 Conclusion

CHAPITRE 4 LE LANGAGE MACHINE ET LA REPRÉSENTATION DES INFORMATIONS
4.1 La représentation des informations
4.1.1 Numération binaire, octale et hexadécimale
4.1.2 Représentation des nombres signés
4.1.3 Représentation des nombres flottants
4.1.4 Représentation des caractères
4.2 Les instructions machine
4.2.1 Les différents types d'instructions
4.2.2 Les différents types d'opérandes
4.2.3 Un exemple
4.3 Les instructions du langage d'assemblage
4.3.1 Format d'une instruction du langage d'assemblage
4.3.2 Fonctionnement de l'assembleur
4.4 Conclusion

CHAPITRE 5 LES CIRCUITS LOGIQUES
5.1 Les circuits logiques
5.1.1 Définition
5.1.2 Les circuits combinatoires
5.1.3 Les circuits séquentiels
5.1.4 Technologie des circuits logiques
5.2 Le futur...

CHAPITRE 6 «EXERCICES CORRIGÉS
Production de programmes
6.1 Compilation
6.2 Édition des liens
6.3 Utilitaire Make
Représentation des informations
6.4 Conversions
6.5 Représentation des nombres signés
6.6 Représentation des nombres flottants
Langage machine
6.7 Programmation en langage d'assemblage et assembleur
6.8 Manipulation des modes d'adressages
6.9 Manipulation de la pile
6.10 Appel de sous-programme
SOLUTIONS

PARTIE 2 STRUCTURE DE L'ORDINATEUR

CHAPITRE 7 LA FONCTION D'EXÉCUTION
7.1 Introduction
7.2 Aspects externes
7.2.1 Le microprocesseur
7.2.2 Les bus
7.3 Aspects internes
7.3.1 Exécution d'une instruction machine
7.3.2 Microcommandes et micro-instructions
7.4 Les interruptions : modification du flux d'exécution d'un programme machine
7.4.1 Principe des interruptions
7.4.2 Un exemple
7.5 Amélioration des performances
7.5.1 Parallélisme des instructions
7.5.2 Parallélisme des processeurs
7.6 Conclusion

CHAPITRE 8 LA FONCTION DE MÉMORISATION
8.1 Généralités

8.2 Mémoires de travail
8.2.1 Les mémoires vives
8.2.2 Les mémoires mortes
8.2.3 Les registres
8.3 Mémoires de stockage : le disque magnétique
8.3.1 Caractéristiques générales
8.3.2 Organisation générale
8.4 Amélioration des performances
8.4.1 Les mémoires caches
8.4.2 Mémoire virtuelle
8.5 Compléments : approches CISC/RISC
8.5.1 Les performances d'un processeur
8.5.2 La traduction des programmes
8.5.3 Approche CISC
8.5.4 Approche RISC
8.5.5 Pour conclure sur les RICS et les CISC
8.6 Conclusion

CHAPITRE 9 LA FONCTION DE COMMUNICATION
9.1 Introduction
9.2 Les bus
9.2.1 Les bus ISA (ou PC-AT), MCA et EISA
9.2.2 Le bus PCI (Peripherical Component Interconnect)
9.2.3 Le bus AGP (Accelerated Graphics Port)
9.2.4 Deux exemples
9.3 Les interfaces d'accès aux périphériques
9.3.1 Les unités d'échanges
9.3.2 Les bus d'extension
9.4 Les différents modèles de gestion des entrées-sorties
9.4.1 La liaison programmée
9.4.2 Entrées-sorties pilotées par les interruptions
9.4.3 Gestion des entrées-sorties asynchrones
9.5 Conclusion

CHAPITRE 10 EXERCICES CORRIGÉS
La fonction d'exécution
10.1 Révision
10.2 Microcommandes
10.3 CISC/RISC
La fonction de mémorisation
10.4 Cache à correspondance directe
10.5 Calcul de la taille réelle d'un cache
La fonction de communication
10.6 Questions de cours
10.7 Entrées-sorties programmées et entrées-sorties par interruption
10.8 Performances des opérations d'entrées-sorties
SOLUTIONS

PARTIE 3 LES SYSTÈMES D'EXPLOITATION

CHAPITRE 11 INTRODUCTION AUX SYSTÈMES D'EXPLOITATION MULTIPROGRAMMÉS
11.1 Rôle et définition d'un système d'exploitation multiprogrammé
11.1.1 Un premier rôle : assurer le partage de la machine physique
11.1.2 Un second rôle : rendre conviviale la machine physique
11.1.3 Définition du système d'exploitation multiprogrammé
11.2 Structure d'un système d'exploitation multiprogrammé
11.2.1 Composants d'un système d'exploitation
11.2.2 La norme POSIX pour les systèmes ouverts
11.3 Principaux types de systèmes d'exploitations multiprogrammés
11.3.1 Les systèmes à traitements par lots
11.3.2 Les systèmes interactifs
11.3.3 Les systèmes temps réel
11.4 Notions de base
11.4.1 Modes d'exécutions et commutations de contexte
11.4.2 Gestion des interruptions matérielles et logicielles
11.4.3 Langage de commande
11.5 Génération et chargement d'un système d'exploitation
11.5.1 Génération d'un système d'exploitation
11.5.2 Chargement d'un système d'exploitation
11.6 Conclusion

CHAPITRE 12 GESTION DE L'EXÉCUTION DES PROGRAMMES : LE PROCESSUS
12.1 Notion de processus
12.1.1 Définitions
12.1.2 États d'un processus
12.1.3 Bloc de contrôle du processus
12.1.4 Opérations sur les processus
12.1.5 Un exemple de processus : les processus Unix
12.2 Ordonnancement sur l'unité centrale
12.2.1 Ordonnancement préemptif et non préemptif
12.2.2 Entités systèmes responsable de l'ordonnancement
12.2.3 Politiques d'ordonnancement
12.2.4 Exemples
12.3 Synchronisation et communication entre processus
12.3.1 L'exclusion mutuelle
12.3.2 Le schéma de l'allocation de ressources
12.3.3 Le schéma lecteurs-rédacteurs
12.3.4 Le schéma producteur-consommateur
12.4 Conclusion

CHAPITRE 13 GESTION DE LA MÉMOIRE CENTRALE
13.1 Mémoire physique et mémoire logique
13.2 Allocation de la mémoire physique
13.2.1 Allocation contiguë de la mémoire physique
13.2.2 Allocation non contiguë de la mémoire physique
13.3 Mémoire virtuelle
13.3.1 Principe de la mémoire virtuelle
13.3.2 Le défaut de page
13.3.3 Le remplacement de pages
13.3.4 Performance
13.3.5 Exemples
13.3.6 Notion d'écroulement
13.4 Swapping des processus
13.5 Conclusion

CHAPITRE 14 SYSTÈME DE GESTION DE FICHIERS
14.1 Le fichier logique
14.1.1 Définition
14.1.2 Les modes d'accès
14.1.3 Exemples
14.2 Le fichier physique
14.2.1 Structure du disque dur
14.2.2 Méthodes d'allocation de la mémoire secondaire
14.3 Correspondance fichier logique-fichier physique
14.3.1 Notion de répertoire
14.3.2 Réalisation des opérations
14.4 Protection
14.4.1 Protection contre les accès inappropriés
14.4.2 Protection contre les dégâts physiques
14.5 Conclusion

CHAPITRE 15 INTRODUCTION AUX RÉSEAUX
15.1 Définition
15.2 Les réseaux filaires
15.2.1 Architecture des réseaux filaires
15.2.2 Circulation des informations
15.2.3 Exemple de réseau filaire
15.3 Les réseaux sans fil
15.3.1 Architecture des réseaux sans fil
15.3.2 Circulation des informations
15.3.3 Exemples de réseaux sans fil
15.4 L'interconnexion de réseaux : Internet
15.4.1 Architecture de l'Internet
15.4.2 Circulation de l'information

CHAPITRE 16 EXERCICES CORRIGÉS
Ordonnancement de processus
16.1 Algorithmes d'ordonnancement
16.2 Ordonnancement par priorité préemptif et non préemptif
16.3 Chronogramme d'exécutions
16.4 Ordonnancement sous Unix
16.5 Ordonnancement sous Linux
Synchronisation de processus
16.6 Producteur(s)-Consommateurs(s)
16.7 Allocations de ressources et interblocage
16.8 Allocation de ressources et états des processus
Gestion de la mémoire centrale
16.9 Gestion de la mémoire par partitions variables
16.10 Remplacement de pa...