L'architecture des ordinateurs Flashcards

1
Q

Definition des sigles CPU ALU CU MAR MDR

A
  • CPU = Central Processing Unit
  • ALU = Arithmetic Logic Unit
  • CU = Control Unit
  • MAR = Memory Address Register
  • MDR = Memory Data Register
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Q

CPU (Central Processing Unit)

A

Le composant clé d’un système informatique,
qui contient les circuits nécessaires pour récupérer,
décoder et exécuter des instructions de programme depuis et vers la mémoire principale (RAM).

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3
Q

Schéma fonctionnel simplifié montrant la relation entre les éléments CPU et RAM

A

-Voir powerpoint et doit savoir le dessiner

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4
Q

Schéma fonctionnel montrant la relation entre les éléments de l’unité centrale, les entrées/sorties et le stockage.

A

-Voir powerpoint et doit savoir le dessiner

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5
Q

ALU (Arithmetic Logic Unit)

A
  • Partie de l’unité centrale qui effectue tous les calculs arithmétiques (+/-) et logiques (AND/OR).
  • Parfois, une UAL est désignée par le terme de “cœur”. Donc Les ordinateurs à double cœur ont deux UAL pour traiter deux calculs simultanément.
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6
Q

CU (Control Unit)

A

Elle gère le chargement de nouvelles commandes dans l’UC et le décodage de ces commandes.
De plus, elle dirige le flux de données et le fonctionnement de l’UAL.

-Voire powerpoint pour le diagramme du cycle de la machine et doit savoir le dessiner

-Les programmes sont chargés à partir du stockage, dans la mémoire (RAM) et exécutés une instruction
à la fois par le CPU

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7
Q

Les registres

A

-Ce sont de petits circuits très rapides qui stockent
les valeurs intermédiaires des calculs ou des
instructions à l’intérieur de l’unité centrale.

- Il existe de nombreux registres, mais les trois plus
les plus importants sont :
           \+MAR
           \+ MDR
           \+Accumulateur *
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8
Q

MAR (Memory Address Register)

A
  • MAR est connecté au bus d’adresse.
  • MAR contient une adresse mémoire.
  • La seule fonction de MAR est de contenir l’adresse RAM de l’instruction que le CPU veut suivre.
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9
Q

MDR (Memory Data Register)

A
  • MDR est connecté au bus de données.

- MDR contient les données qui vont être écrites dans la RAM ou qui ont été lues dans la RAM.

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10
Q

Relation entre MAR et MDR

A

Le MAR donne l’adresse à partir de laquelle les données du MDR seront lues ou écrites.

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11
Q

Busses

A

Les bus sont les fils de connexion qui relient l’unité centrale à d’autres appareils, transportant les instructions vers/depuis composants.

Ils sont normalement intégrés à la carte mère.

Les trois bus les plus importants sont :

  • le bus de données (relie la RAM à l’UC via le MDR)
  • Bus de contrôle (relie la RAM à l’unité centrale via CU)
  • Bus de mémoire (relie la RAM à l’unité centrale via MAR)
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12
Q

Les 2 types de mémoire et leurs sous-types

A

Il existe deux types de mémoire :
La mémoire primaire => RAM
ROM
Cache
Mémoire secondaire => Magnétique
Optique
Électronique

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13
Q

Mémoire primaire = RAM

A

Comme la RAM est si importante, elle est souvent appelée mémoire primaire (même si elle n’est en fait qu’une branche de la mémoire primaire avec le cache et la ROM).

Dans un examen/test, si vous voyez de la mémoire, à moins qu’il ne soit explicitement indiqué le contraire, il s’agit normalement de la RAM.

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14
Q

RAM = Random Access Memory (mémoire vive)

A
  • Contient les données et les instructions que l’ordinateur a chargé depuis son démarrage et
    tout ce que l’utilisateur a ouvert/chargé.
  • Elle est volatile = elle perd son contenu en cas de coupure de courant.
  • A un lien spécial avec le CPU (via les bus).
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15
Q

ROM = Read Only Memory (mémoire morte)

A
  • A l’origine, son contenu était statique (d’où le terme “read only”) et ne pouvait pas être modifié.ce qui n’est plus le cas aujourd’hui (mises à jour flash).
  • Non-volatile = ne perd pas son contenu en cas de coupure de courant.
  • Stocke le BIOS (Basic Input Output System) - Un petit programme qui permet à l’ordinateur de savoir quoi faire pour trouver le système d’exploitation pour “démarrer” l’ordinateur après une fois l’alimentation rétablie.
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16
Q

Comparaison de la RAM et la ROM

A

-RAM
+Volatile
+Contient les programmes de l’utilisateur et données qui ont
été chargées depuis le “démarrage”.
+Généralement évolutif, peut être augmentée

​-ROM
+Non-Volatile
+Contient le BIOS
+Fait généralement partie de la carte mère difficile à mettre à niveau

17
Q

Mémoire Cache

A

Un type de petite mémoire à haute vitesse à l’intérieur du CPU utilisée pour contenir les données fréquemment utilisées, de sorte que le CPU doit accéder à la mémoire vive beaucoup plus lente moins fréquemment

18
Q

Cache levels = Niveaux de cache

A
  • Bien qu’il ne soit pas examiné, il est bon de savoir que le cache existe réellement en niveaux/étapes dans les ordinateurs modernes
  • Aussi vous pouvez vouz documenter sur Cache hit vs Cache miss = Cache réussi vs Cache manqué
19
Q

Le cycle Fetch-Execute

A

Le fonctionnement de base d’un ordinateur s’appelle le cycle “fetch-execute” (également appelé “cycle machine”).

L’ordinateur va chercher l’instruction dans sa mémoire puis l’exécute.

Cette opération s’effectue de manière répétée depuis le démarrage de l’ordinateur jusqu’à ce qu’il s’éteigne.

20
Q

Étape 1 du cycle Fetch-Execute: Récupération de l’instruction

A

La première étape du cycle d’extraction-exécution est l’extraction de l’instruction.

Le CPU extrait celle-ci de la mémoire principale (RAM) et la stocke dans la mémoire temporaire du CPU, appelée registres.

21
Q

Étape 2 du cycle Fetch-Execute: Décodage de l’instruction

A

Une fois que l’instruction a été extraite, le CPU va devoir comprendre l’instruction pour l’exécuter.

C’est ce qu’on appelle le décodage

22
Q

Étape 3 du cycle Fetch-Execute: Exécution de l’instruction

A

Lorsque l’instruction a été décodée, le CPU peut effectuer l’action nécessaire.

C’est ce qu’on appelle exécuter l’instruction. Le CPU est conçue pour comprendre un ensemble d’instructions - le jeu d’instructions.

23
Q

Exemple de cycle Fetch-Execute ( Code Java)

A

Un seul morceau de code de programme peut nécessiter plusieurs instructions. Regardez ce code Java :
surface = longueur * largeur

Tout d’abord, l’ordinateur doit charger la valeur de la variable longueur dans la mémoire à accès immédiat (registres).

Ensuite, il doit charger la valeur de la variable largeur.

Ensuite, il doit multiplier les deux nombres ensemble, et enfin, il doit stocker le résultat dans la zone variable.

24
Q

Machine instruction cycle = Cycle d’instruction de la machine

A

Le cycle d’instructions machine décrit l’ordre dans lequel les instructions sont traitées dans un ordinateur.

25
Q

Les étapes du cycle d’instruction de la machine

A
  1. Extraction des instructions de la mémoire (mémoire principale vers unité centrale)
  2. décoder les instructions en commandes (dans l’unité de contrôle)
  3. exécuter les commandes (dans l’ALU)
  4. stocker les résultats en mémoire (ALU vers la mémoire principale)
    - Voir Diagramme et savoir le dessiner