Processeur, mémoire et entrées-sorties
Cette fiche résume l’organisation de base d’un ordinateur autour du processeur, de la mémoire et des périphériques.
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Architecture de von Neumann
Principe général
Le programme et les données partagent une même mémoire dans un ordinateur.
- Le processeur lit instructions et données dans le même espace.
- L’exécution suit une logique séquentielle générale.
Repères
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Processeur
UAL et unité de contrôle
UAL
- Effectue les opérations arithmétiques.
- Effectue les opérations logiques.
- Travaille sur des données déjà chargées.
Unité de contrôle
- Décode l’instruction reçue.
- Orchestre les étapes d’exécution.
- Émet les signaux de commande.
Cycle d’instruction
- 1
Chercher l’instruction en mémoire.
- 2
Décoder l’instruction reçue.
Mémoire courte
CDE aide à retenir le cycle : Chercher, Décoder, Exécuter.
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Mémoire
Hiérarchie mémoire
| Niveau | Rôle | Idée clé |
|---|---|---|
| Mémoire cache | Accélère l’accès | Très rapide et petite. |
| Mémoire vive | Stocke le cours d’usage | Temporaire pendant l’exécution. |
Mémoire vive et cache
Mémoire vive
- Contient programmes et données en cours d’usage.
- Son contenu disparaît à l’arrêt de l’alimentation.
Mémoire cache
- Réduit le temps d’accès aux données fréquentes.
- Se place entre processeur et mémoire vive.
À retenir
- Plus c’est proche du processeur, plus c’est rapide.
- Plus c’est rapide, plus la capacité est faible.
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Bus et échanges
Bus d’adresses et de données
Bus d’adresses
- Désigne la case mémoire visée.
- Localise la destination ou la source.
Bus de données
- Transporte les informations échangées.
- Porte les lectures et écritures.
Rôle des bus
- 1
Le processeur place une adresse sur le bus d’adresses.
- 2
Le système sélectionne la case ou le périphérique visé.
5
Entrées-sorties
Périphériques et interruptions
Entrées-sorties
- Relient l’ordinateur au monde extérieur.
- Gèrent les échanges avec les périphériques.
Interruptions
- Signalent un événement au processeur.
- Interrompent temporairement l’exécution en cours.
Périphériques courants
- Clavier
- Périphérique d’entrée pour saisir du texte.
- Écran
- Périphérique de sortie pour afficher les résultats.
- Disque
- Périphérique de stockage pour conserver les données.
Mini-défi
- Explique la différence entre bus d’adresses et bus de données.
- Donne le rôle de l’UAL.
Synthèse
- Le processeur exécute les instructions par le cycle chercher-décoder-exécuter.
- La mémoire vive stocke le travail en cours, et le cache accélère l’accès.
- Les bus transportent adresses et données, tandis que les interruptions gèrent les événements.
- Les entrées-sorties assurent la communication entre l’ordinateur et ses périphériques.