Le document explique le fonctionnement des ordinateurs, y compris la composition, la mémoire, et le traitement des données. Il aborde également le codage des informations binaires, le rôle de l'unité centrale de traitement, et les différents langages de programmation utilisés pour donner des instructions à l'ordinateur. Enfin, il souligne l'importance de la transition vers des langages de haut niveau pour simplifier la programmation.

1. Comment fonctionne un
ordinateur ?

2. Une PS vita Un gps
Qu'est-ce qu'un ordinateur ?
Un téléphone portable
Une xbox
Un serveur
...
●
Utilisation
●
Programmation
Ce qu'on va étudier en ISN
Ce qu'on va étudier en ISN

3. Ce qu'on va aussi étudier en ISN
(suite)

4. De quoi est composé un
ordinateur ?
Démontons un ordinateur...

5. La mémoire d'un ordinateur
● Mémoire centrale (vive) ● Mémoire de masse

6. L'information
● Stockée sous forme de 0/1, On/Off, +10 V/ 0V, up/down
● Accessible grâce à son adresse :
adresse données
100 01001100
101 10100011
... ...

7. Pourquoi que deux valeurs ?
L'immunité au bruit :
À 20°C les électrons bougent sans cesse
« Bruit » du au
Mouvement des
électrons
et aussi
Le bruit de fond de
La radio...
Avec 2 valeurs, moins de risques d'erreur
Avec 2 valeurs, moins de risques d'erreur

8. Codage de l'information
● 13, treize, vous avez dit XIII
– 13 : 2 digits, 10 symboles (0, 1, 2...)
– Treize : 6 digits, 26 symboles (a, b, c...)
– XIII : 4 digits, 7 symboles (I, V, X, L, C, M, D)
● Ordi : n digits, 2 symboles (0, 1)
● 01001001 qu'est-ce que ça veut dire ?
– Un nombre? Un caractère ? Un son ? Une
instruction ? …
– Importance du TYPE

9. Dessine-moi un ordinateur
Adresse
Mémoire
Processeur
Vive / Masse
Données
Bus

10. Comment ça marche ?
Mémoire Vive
Unité de calcul
(lecture/décodage instructions) Adresse Valeur
0
instructions
1
... ...
100
Registres Valeurs
Bus 101
... ...
Unité de commande
(lecture/décodage instructions)
A chaque cycle d'horloge,
P.C. : compteur Accumulateur ●
L'unité de commande charge
l'instruction située à l'adresse P.C.
décodeur ●
L'unité de calcul l'exécute
●
P.C. = P.C. +1
Processeur

11. Comment ça marche ?
Mémoire Vive
Unité de calcul
(lecture/décodage instructions) Adresse Valeur
0
instructions
1
... ...
100
Registres Valeurs
Bus 101
... ...
Unité de commande
(lecture/décodage instructions) Exemple d'instruction :
P.C. : compteur Accumulateur
●
Charger la valeur située à l'adresse $a
dans le registre #r, l'accumulateur
décodeur
●
Ajouter, retrancher n, la valeur située
dans le regitre #r à l'accumulateur
●
Ajouter n au compteur...
Processeur

12. Lien avec langage
informatique courant
Mémoire Vive
Unité de calcul
(lecture/décodage instructions) Adresse Valeur
0
instructions
1
... ...
100
Registres Valeurs
Bus 101
... ...
Unité de commande
(lecture/décodage instructions) ● Fréquence processeur : Nbre
P.C. : compteur Accumulateur d'instructions lues par seconde
décodeur
● Processeur 32, 64 bits → taille registre
● Taille RAM → taille mémoire vive
Processeur

13. Programme langage assembleur
● Les instructions sont ● Dans l'exemple ci-dessous,
propres à la technologie du – a est la valeur de l'accumulateur
fabricant (x86, PPC, ARM, – #r est la valeur du registre N° r
etc.) – $ad est la valeur à l'adresse N° ad
– une valeur est notée simplement
instructions interprétation exemples
ld cible valeur Charge la valeur dans la cible ld #0 $13, ld #1 25, ld a $12
st valeur cible Stocke la valeur dans la cible st #0 $13, st #1 25, st a $12
mv origine cible Copie l'origine dans la cible (acc/registres) Mv #0 #1, mv #2 a
inc cible Ajouter +1 au registre indiqué inc #2
dec cible Retranche 1 au registre indiqué dec #1
add valeur Ajoute la valeur à l'accumulateur add 20, add #0, add $24
sub valeur Retranche la valeur à l'accumulateur sub 20, sub #0, sub $24

14. Que fait ce programme ?
Vérifier en utilisant littlethinker.jar

15. Langage machine
● Données codées en binaire dans la machine
Instructions Code (fictif) adresses Code (fictif)
st 10000000 a 00000000
ld 10000001 $1 01000001
... ... ... ...
Ld #0 $10, ld #1 $11, mv #0 a, add #1
1000001 00000001 01001010 1000001 00000010...

16. Et comment faire des
entrées/sorties ?
Mémoire
Vive / masse
Une partie des adresses de la mémoire correspond aux entrées et sorties

17. Langage évolué
● Y = A* X + 2 * B + C nécessite de nombreuses
instructions pour être effectuées
● Ces instructions sont dépendantes de la machine
● → langages évolués permettent de programmer
simplement pour toutes machines

18. Compilation Orienté
résolution
Y = A* X + 2 * B + C Langage évolué : java, C++, php, etc. de
Y = A* X + 2 * B + C problème
Compilateur
Ld #0 $100
Ld #0 $100
Ld #1 $101
Ld #1 $101 Langage assembleur
...
...
Assembleur
10000001
10000001
00000001
00000001
01001010
01001010 Langage machine Orienté
10000001
10000001 machine
...
...