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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/289649079 Architecture générale d’un ordinateur Chapter · January 2009 CITATIONS 0 READS 5,364 3 authors, including: Some of the authors of this publication are also working on these related projects: Object-Based Analysis of Remotely sensed data View project Multi biometric Recognition View project Reda Adjoudj University of Sidi-Bel-Abbes 53 PUBLICATIONS 156 CITATIONS SEE PROFILE Mansour Mededjel University of Ain Temouchent - Algeria 3 PUBLICATIONS 12 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Reda Adjoudj on 09 January 2016. The user has requested enhancement of the downloaded file. 1 Architecture générale d’un ordinateur Elaboré par : Dr. ADJOUDJ Réda1, Univesité de Sidi Bel Abbès, Mr MEDEDJEL Mansour2, Université Scientifique & Technique d’Oran Mr BOUDIAF Abdel-Ghani3 Direction d’Education de Batna 1 Docteur en informatique, Maître de Conférence chargé du cours du module Informatique générale. 2 Doctorant en informatique, Maître Assistant du module Informatique générale, C. Universitaire d’A.Témouchent. 3 Ingénieur en Informatique, enseignant d’informatique à la direction d’Education de Batna. 2 3 Histoires & générations L'histoire de l'ordinateur nous provient du fait que l'homme, par nature paresseux, a toujours cherché à améliorer sa façon de calculer, afin de limiter ses erreurs et pour économiser de son temps. A l'origine: le boulier L'invention du boulier-compteur, appelée aussi "abaque", date de l'an 700, elle fut longtemps utilisée et l'est encore aujourd'hui dans certains pays. Puis vint le logarithme On attribue généralement l'invention du logarithme à l'écossais John NEPER (1550-1617, parfois orthographié NAPIER). En effet en 1614 celui-ci démontra que la multiplication et la division pouvaient se ramener à une série d'additions. Ceci permit dès 1620 l'utilisation de la règle à calcul. Pour autant le vrai père de la théorie des logarithmes est "Mohamed Ybn Moussa Al- KHAWAREZMI", un savant arabe issu de la ville persane ( Iran ) appelée "Khawarezm". Ce savant développa par ailleurs l'Algèbre, terme provenant de l'arabe "Al-Jabr", qui signifie compensation, sous-entendu "la compensation par la recherche de la variable inconnue X afin d'équilibrer les résultats des calculs". Les premières machines à calculer En 1623, William Schickard inventa la première machine à calculer mécanique. En 1642, Blaise Pascal créa la machine d'arithmétique (baptisée Pascaline), une machine capable d'effectuer des additions et soustractions, destinée à aider son père, un percepteur de taxes. En 1673, Gottfried Wilhelm Von Leibniz ajouta à la Pascaline la multiplication et la division. En 1834, Charles Babbage invente la machine à différence, qui permet d'évaluer des fonctions. Cependant il apprend qu'une machine à tisser (métier à tisser Jacquard) est programmée à l'aide de cartes perforées, il se lance donc dans la construction d'une machine à calculer exploitant cette idée révolutionnaire. C'est en 1820 qu'apparaissent les premiers calculateurs mécaniques à quatre fonctions: • addition • soustraction • multiplication • division Ceux-ci sont rapidement (1885) agrémentés de clavier pour saisir les données. Des moteurs électriques viennent rapidement supplanter les manivelles. Les ordinateurs programmables En 1938, Konrad Zuse invente un ordinateur qui fonctionne grâce à des relais électromécaniques: le Z3. Cet ordinateur est le premier à utiliser le binaire au lieu du décimal. En 1937, Howard Aiken met au point un ordinateur programmable mesurant 17m de long 4 et 2.5 mètres de hauteur, permettant de calculer 5 fois plus vite que l'homme: C'est le Mark I d'IBM. Il est alors constitué de 3300 engrenages, 1400 commutateurs reliés par 800km de fil électrique. En 1947, le Mark II voit le jour, ses engrenages sont remplacés par des composants électroniques. Les ordinateurs à lampes En 1942, l'ABC (Atanasoff Berry Computer) du nom de ses concepteurs: J.V. Atanasoff et C.Berry voit le jour. En 1943, le premier ordinateur ne comportant plus de pièces mécaniques est créé grâce à J.Mauchly et J.Presper Eckert: l'ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer). Il est composé de 18000 lampes à vide, et occupe une place de 1500 m2. Il fut utilisé pour des calculs ayant servi à mettre au point la bombe H ( bombe à Hydrogène ). Son principal inconvénient était sa programmation: l'ENIAC était en effet uniquement programmable manuellement avec des commutateurs ou des câbles à enficher. La première erreur informatique est dûe à un insecte qui, attiré par la chaleur, était venu se loger dans les lampes et avait créé un court-circuit. Ainsi le terme anglais pour "insecte" étant "bug", le nom est resté pour désigner une erreur informatique. Le terme bug a été francisé par la suite en bogue, terme désignant également le nom de l'enveloppe épineuse et piquante de la châtaigne. En effet, les tubes étant de médiocres conducteurs, ils nécessitaient une grande quantité d'énergie électrique qu'ils dissipaient en chaleur. Cette lacune est palliée en 1946 avec la mise au point de l'EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) permettant de stocker les programmes en mémoire (1024 mots en mémoire centrale et 20000 mots en mémoire magnétique). Le transistor En 1948, le transistor est créé par la firme Bell Labs (grâce aux ingénieurs John Bardeen, Walter Brattain et William Shockley). Il permet dans les années 50 de rendre les ordinateurs moins encombrants, moins gourmands en énergie électrique donc moins coûteux: c'est la révolution dans l'histoire de l'ordinateur! Le Circuit Intégré Le circuit intégré est mis au point en 1958 par Texas Instruments, il permet de réduire encore la taille et le coût des ordinateurs en intégrant sur un même circuit électronique plusieurs transistors sans utiliser de fil électrique. Les premiers ordinateurs à base de transistors En 1960, l'IBM 7000 est le premier ordinateur à base de transistor. En 1964, l'IBM 360 fait son apparition, avec également l'arrivée remarquée du DEC PDP-8. Les micro-ordinateurs C'est en 1971 qu'apparaît le premier micro-ordinateur: Le Kenback 1, avec une mémoire de 256 octets. Les microprocesseurs En 1971, le premier microprocesseur, l'Intel 4004, fait son apparition. Il permet d'effectuer des opérations sur 4 bits simultanément. A la même époque Hewlett Packard 5 commercialise la calculatrice HP-35. Le processeur 8008 d'Intel (permettant de traiter 8 bits simultanément) apparaît en 1972. En 1973, le processeur 8080 d'Intel garnit les premiers micro-ordinateurs : le Micral et le Altair 8800, avec 256 octets de mémoire. A la fin de l'année 1973, Intel commercialisait déjà des processeurs 10 fois plus rapides que le précédent (le Intel 8080) et comportant 64 ko de mémoire. En 1976, Steve Wozniak et Steve Jobs créent le Apple I dans un garage. Cet ordinateur possède un clavier, un microprocesseur à 1 MHz, 4 ko de RAM et 1 ko de mémoire vidéo. La petite histoire dit que les 2 compères ne savaient pas comment nommer l'ordinateur; Steve Jobs voyant un pommier dans le jardin décida d'appeler l'ordinateur pomme (en anglais apple) s'il ne trouvait pas de nom pour celui-ci dans les 5 minutes suivantes ... En 1981 IBM commercialise le premier "PC" composé d'un processeur 8088 cadencé à 4.77 MHz. Les ordinateurs d'aujourd'hui Il est très difficile de nos jours de suivre l'évolution de l'ordinateur. En effet cette évolution suit la loi de Moore (Intel©): "on peut placer 4 fois plus de transistor sur une puce tous les 3 ans", On devrait ainsi arriver à 1 milliard de transistors sur une puce aux alentours de 2010. 2. Introduction à la notion d'ordinateur La compréhension du vocabulaire informatique représente généralement la principale difficulté à laquelle se heurtent les acheteurs potentiels d'ordinateurs personnels. En effet, contrairement à un téléviseur, pour lequel les critères de choix sont assez limités, le choix d'un ordinateur revient à choisir chaque élément qui le compose et à en connaître les caractéristiques. Ce support de cours n'a pas pour but de donner un sens à toutes les abréviations informatiques (dans la mesure où de nombreux constructeurs ont leurs propres terminologies), mais il cherche à aider à mieux comprendre les principaux composants d'un ordinateur, d'en expliquer le fonctionnement et d'en donner les principales caractéristiques. Présentation de l'ordinateur Un ordinateur est un ensemble de circuits électroniques permettant de manipuler des données sous forme binaire, c'est-à-dire sous forme de bits. Le mot « ordinateur » provient de la société IBM France. François Girard, alors responsable du service promotion générale publicité de l'entreprise IBM France, eut l'idée de consulter son ancien professeur de lettres à Paris, afin de lui demander de proposer un mot caractérisant le mieux possible ce que l'on appelait vulgairement un « calculateur » (traduction littérale du mot anglais « computer »). Ainsi, Jaques Perret, agrégé de lettres, alors professeur de philologie latine à la Sorbonne, proposa le 16 avril 1955 le mot « Ordinateur » en précisant que le mot « Ordinateur » était un adjectif provenant du Littré signifiant «Dieux mettant de l'ordre dans le monde ». Ainsi, il expliqua que le concept de «mise en ordre» était tout à fait adapté. 6 Types d'ordinateurs Toute machine capable de manipuler des informations binaires peut être qualifiée d'ordinateur, toutefois le terme «ordinateur» est parfois confondu avec la notion d'ordinateur personnel (PC, abréviation de personal computer), le type d'ordinateur le plus présent sur le marché. Or il existe beaucoup d'autres types d'ordinateurs (la liste suivante est non uploads/Science et Technologie/ support-cours.pdf