Fonctionnement des ordinateurs

L'objectif du cours de Fonctionnement des Ordinateurs est l'introduction des concepts de base de l'architecture des ordinateurs.

Le cours commence par étudier comment les nombres sont représentés dans un ordinateur (représentations binaire, en complément à 2, à virgule flottante). Le cours se penche ensuite sur le fonctionnement des circuits logiques (combinatoires et séquentiels) et sur l'implémentation d'opérations élémentaires telles que l'addition de nombres par de tels circuits. L'architecture complète d'un processeur est ensuite introduite, en se basant sur l'architecture des processeurs MIPS, mise en oeuvre notamment dans la PlayStation de Sony ainsi que dans de nombreux modem-routeurs. Le cours montre comment chaque opération élémentaire réalisable par un processeur (instruction) peut être implémentée à l'aide de circuits logiques. De même, il explique comment des programmes en langage de haut-niveau sont traduits dans le langage du processeur (langage d'assemblage et langage machine).

Les mots-clé du cours sont: représentation binaire et en virgule flottante, unité arithmétique et logique (ALU), portes logiques, jeu d'instructions, langage d'assemblage et langage machine, registre, SRAM versus DRAM, processeur, mémoire cache, mémoire virtuelle, pipeline, compilation, éditeur de lien, objet re-positionnable, librairie, interruption, appel système