Architecture et fonctionnement d'un ordinateur
L'architecture et le fonctionnement d'un ordinateur sont des aspects essentiels pour comprendre le système informatique[1].
L'architecture d'un ordinateur se réfère à la conception globale et à la structure interne de ses composants matériels, tels que le processeur, la mémoire, la mémoire centrale, les périphériques d'entrée/sortie, etc. Cette organisation matérielle permet à l'ordinateur d'exécuter des tâches spécifiques.
La Figure I.1 représente l'architecture générale d'un ordinateur
CPU : Central Process Unit (Unité de traitement centrale)
UAL : Unité Arithmétique et Logique
UC : Unité de Contrôle ou de commande
MC : Mémoire Centrale
Un ordinateur est constitué, d'une manière générale, d'une Unité Centrale de Traitement, d'une mémoire centrale et d'un ensemble de périphériques.
Unité Centrale de Traitement (UCT/CPU) ou bien Processeur (Microprocesseur)
Le processeur est le coeur de l'ordinateur, chargé de traiter et d'exécuter les programmes (les instructions) de l'ordinateur. Il comporte, essentiellement, deux unités : l'Unité de Contrôle (UC) et l'Unité Arithmétique et Logique (UAL) [1].
L'unité de Contrôle (UC) : Elle est responsable de la lecture en mémoire centrale et du décodage des instructions ;
L'unité Arithmétique et Logique (UAL) : Aussi appelée unité de traitement, cette dernière exécute les instructions. Elle se charge d'effectuer toutes les opérations arithmétiques, logiques et relationnelles contenues dans l'instruction et effectue aussi des échanges de données (réception/transmission) avec la mémoire vive.
Ces deux unités communiquent, non seulement, avec la mémoire centrale, mais également avec les différents périphériques.
Mémoire Centrale (ou Principale)
Elle est constituée d'une :
RAM (Random Access Memory) ou mémoire vive : Elle sert au stockage temporaire des données et du programme à exécuter. Les mémoires vives sont en général volatiles : elles perdent leurs informations en cas de coupure du courant électrique.
ROM (Read Only Memory) ou mémoire morte : Par opposition à la RAM,elle ne s'efface pas à la coupure du courant. Elle peut être lue mais pas (ou peu de fois) écrite. Elle conserve des programmes nécessaires au fonctionnement du matériel, surtout lors du démarrage (avant le chargement du système d'exploitation dans la RAM).
La mémoire centrale se mesure actuellement par milliers de mégaoctets. On a :
✓ 1 bit : (état électronique 1 ou 0) = unité élémentaire de l'information (Binary Element)
✓ 1 octet = 1 caractère = 8 bits
✓ 1 Kilooctets =210 octets = 1024 octets
✓ 1 Mégaoctets = 220 octets
✓ 1 Gigaoctets = 230 octets
Périphériques
Les périphériques sont composés de périphériques d'entrée, de sortie et des périphériques d'entrée/sortie.[2]
Périphériques d'entrée : C'est l'ensemble de périphériques qui permet de transmettre des données à l'ordinateur : Le clavier, la souris, le microphone, la webcam, etc.).
Périphériques de sortie : C'est l'ensemble de périphériques qui permet de recevoir des données de l'ordinateur et de les renvoyer vers l'extérieur : L'écran, l'imprimante, les haut-parleurs, etc.).
Périphériques d'entrée/sortie : C'est l'ensemble de périphériques qui permet, à la fois, de transmettre et de recevoir des données. Ils sont, également, appelés périphériques de stockage ou mémoires externes (mémoires auxiliaires) : La disquette, le CD-ROM, la clé USB, le disque dure externe, etc.).
