Architecture des ordinateurs

Patrick Marcel

• Table des matières
• Liste des figures
• Préambule
  • Contexte
  • Objectif
  • Moyens
  • Remerciements et bibliographie
• Introduction
  • Introduction
    • La machine perçue par l'utilisateur
    • La machine invisible à l'utilisateur
  • Historique
    • 1945-1958
    • 1958-1964
    • 1964-1971 ou 75 ou 78
    • 1971/5/8-1978/85
    • après
  • Machine Von Neumann
  • Aperçu
    • Dispositifs de base
      • Horloge
      • Registres
      • Bus
    • Unités fonctionnelles
      • Mémoire
      • ALU
      • E/S
      • Unité de commandes
      • La machine complète
      • Jeux d'instructions
  • Conclusion
• Pré-requis
  • Introduction
  • Codage
    • Principe de codage
    • Quelques codes
      • Notation positionelle
      • Code binaire naturel
      • Code BCD/DCB
      • Code de Gray
      • Détection d'erreurs
      • Codage des données alphanumériques
  • Système de numération
    • Conversions binaire-décimale
      • Base b vers base 10
      • Base 10 vers base b
    • Représentation des nombres négatifs
      • Signe et valeur absolue
      • Notations complémentés
      • Notation excédentaire
    • Représentation des nombres réels
      • Virgule flottante
      • Norme IEEE754
      • Précision
  • Algèbre de Boole
    • Tables de vérité et portes logiques
    • Expressions et fonctions booléennes
    • Simplificaton d'expressions booléennes
  • Les circuits logiques combinatoires
    • Décodeur
    • Multiplexeur
    • Comparateur
  • Les circuits séquentiels
    • Notion d'état stable
    • Bascule RS
    • Bascule RST
    • Bascule D
    • Bascule JK
• Circuits de calcul
  • Introduction
  • Arithmétique
    • Arithmétique binaire
      • Addition et soustraction
      • Débordement (overflow)
      • Addition avec le complément à deux
      • Multiplication et division
    • Arithmétique flottante
      • Multiplication
      • Arrondi
      • Les arrondis IEEE
      • Débordement
      • Addition
      • Division
  • Circuits arithmétiques
    • Addition
      • Additionneur à propagation simple de retenue (CPA : carry propagate adder)
      • Additionneur à retenue anticipée (CLA : carry look-ahead adder)
      • Mise en oeuvre de l'additionneur à anticipation de retenue
      • Additionneur à saut de retenue (carry-skip adder)
      • Additionneur à sélection de retenue (carry select adder)
    • Multiplication
      • Multiplication séquentielle
      • Multiplication à conservation de retenue
      • Recodage de Booth
      • Multiplieur à base plus élevée (radix-4 modified Booth recoding)
      • Multiplication en réseau (parallel multiplier)
    • Division
      • Division avec restauration
      • Division sans restauration
      • Division SRT
• Mémoire
  • Introduction
  • Les caractéristiques
    • Les différents types physiques de mémoires
    • Durée de mémorisation
    • Emplacement
    • Capacité
    • Performance
    • Mode d'accès
    • Hiérarchie
  • Mode d'accès
    • Accès aléatoire
    • Accès par le contenu
    • Accès séquentiel
    • Accès direct
  • Mémoire principale
    • Types
    • Organisation
    • Mémoire dynamique DRAM
  • Mémoire cache
    • Principe
    • Nombre de caches et localisation
    • Contenu
    • Taille du cache
    • Correspondance
    • Accès à un bloc du cache
    • Algorithme de remplacement
    • Politique d'écriture
    • Performance
  • Exemple : le pentium II
    • SDRAM
    • Cache
• Interconnexions
  • Introduction
  • Structure d'interconnexion
  • Bus
    • Définition et structure
      • Fonctionnement schématique
      • Hiérarchie bus multiple
    • Caractéristiques
      • Largeur du bus
      • Type de transfert de données
      • Synchronisation
      • Technique d'arbitrage
      • Performances
  • Synchronisation des échanges
    • Communication synchrone
    • Communication asynchrone
      • Transaction asynchrone non-entrelacée
      • Transaction asynchrone semi-entrelacée
      • Transaction asynchrone complètement entrelacée
    • Communication semi-asynchrone
  • Techniques d'arbitrage
    • Types d'arbitrage
      • Arbitrage statique
      • Arbitrage dynamique
    • Méchanismes matériels d'arbitres
      • Daisy chain
      • Requête-autorisation
      • Arbitrage mixte
      • Arbitrage décentralisé
    • Stratégies d'arbitrage
      • Stratégie linéaire
      • Stratégie circulaire
      • Stratégie cyclique
      • Stratégie multiple
  • Exemple : le bus PCI
    • Transaction
    • Arbitrage
• Jeu d'instructions
  • Introduction
  • Définition
    • Représentation de l'instruction
    • Conception du jeu d'instruction
  • Caractéristiques
    • Classification
      • Format d'instruction
      • Relation entre mémoire et registres
    • Types d'instructions
    • Types d'opérandes
    • Exemple : le pentium II
      • Types de données
      • Types d'opération
  • Structure d'une instruction
    • L'adressage
      • Modes d'adressage
    • Format d'instruction
      • Taille d'instruction
      • Allocation des bits
    • Quelques exemples
      • Alpha
      • SPARC
      • Pentium II
  • Conclusion
• CPU
  • Introduction
  • Organisation de la CPU
    • Organisation du processeur
    • Organisation des registres
      • Registres visibles par l'utilisateur
      • Registres de contrôle et de statuts
  • Cycle de l'instruction
    • Cycle normal
      • Flots de données
    • Interruptions
  • Reduced Instruction Set Computers
    • Caractéristiques
    • Exemple de machine RISC
      • Jeu d'instructions et registres
      • Cycle d'instruction
      • Réalisation
  • Pipeline
    • Pipeline de base
      • Pipeline à 3 étages
      • Pipeline à 5 étages
    • Les aléas
      • Aléa structurel
      • Aléa de données
      • Aléa de contrôle
  • Améliorations
    • Architecture superscalaire
    • Architecture VLIW
• Unité de commande
  • Introduction
  • Micro-opérations
    • Fetch
    • Indirect
    • Interrupt
    • Execute
    • Le cycle d'instruction
  • Contrôle du processeur
    • Interactions entre l'unité de commande et l'extérieur
    • Exemple
    • Organisation
  • Implantation de l'unité de commande
    • Implantation matérielle
    • Implantation micro-programmée
      • Micro-instructions
      • Réalisation
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