par Cazes, Alain
Dunod
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Disponible - 681.32(07) CAZ
Niveau 3 - Informatique
Résumé
Présentation du fonctionnement d'un ordinateur au niveau matériel et au niveau du système d'exploitation. Pour chaque fonction ou composant de la machine, les notions de base sont illustrées par des architectures à base de processeurs ou de systèmes d'exploitation connus. Avec des exercices corrigés. Edition approfondissant des notions sur les systèmes d'exploitation. ©Electre 2018
- Autre(s) auteur(s)
- Éditeur(s)
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Date
- DL 2018
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Notes
- Contient un "flashcode" permettant d'accéder à un contenu via Internet
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Langues
- Français
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Description matérielle
- 1 vol. (XIII-544 p.) : ill., tabl., fig. ; 24 cm
- Collections
- Sujet(s)
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ISBN
- 978-2-10-077947-5
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Indice
- 681.32(07) Architecture, composants, circuits. Manuels
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Quatrième de couverture
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Architecture des machines et des systèmes informatiques
6e édition
Cet ouvrage s'adresse aux étudiants de premier cycle informatique et constitue également un ouvrage de référence pour les étudiants d'IUT et les élèves ingénieurs.
Il présente le fonctionnement d'un ordinateur depuis le langage de programmation jusqu'à l'exécution binaire.
Pour chaque fonction ou composant de la machine, les notions de base sont présentées, puis les concepts sont approfondis.
Des exemples sont donnés s'appuyant sur des architectures à base de processeurs connus, ainsi que sur des systèmes d'exploitation tels que Unix, Linux, Windows ou encore MVS.
Les réseaux (leurs particularités, leurs usages et leur interconnexion) et la sécurité des systèmes informatiques sont également abordés.
L'ouvrage se compose de trois grandes parties :
- la production de programmes ;
- la structure de l'ordinateur ;
- les systèmes d'exploitation.
Chacune de ces parties s'achève par un ensemble d'exercices corrigés.
Dans cette nouvelle édition, des QCM de révision viennent clore chaque chapitre.
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Tables des matières
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Architecture des machines et des systèmes informatiques
6e édition
Alain Cazes
Joëlle Delacroix
Dunod
- Chapitre 1 . Structure générale et fonctionnement d'un ordinateur 1
- 1.1 Introduction1
- 1.2 Structure et fonctionnement d'un ordinateur3
- 1.2.1 Structure générale d'un ordinateur3
- 1.2.2 La mémoire centrale4
- 1.2.3 Le bus de communication8
- 1.2.4 Le processeur central ou microprocesseur10
- 1.3 Fonctionnement : relation microprocesseur / mémoire centrale13
- 1.4 Un exemple15
- 1.4.1 Le problème15
- 1.4.2 L'ordinateur15
- 1.4.3 Le langage machine15
- 1.5 Les unités d'échanges16
- 1.6 Conclusion17
- Partie 1 . Production de programmes
- Chapitre 2 . Du problème au programme machine 23
- 2.1 Du problème au programme23
- 2.1.1 Rappel du rôle d'un ordinateur23
- 2.1.2 Problème, algorithme, programme et instructions25
- 2.2 Les différents niveaux de langage de l'ordinateur26
- 2.2.1 Langage machine27
- 2.2.2 Langage d'assemblage28
- 2.2.3 Langage de haut niveau ou évolué29
- 2.3 Introduction à la chaîne de production de programmes30
- 2.4 Un exemple31
- 2.5 Conclusion33
- Chapitre 3 . La chaîne de production de programmes 35
- 3.1 La compilation36
- 3.1.1 Grammaire et structure d'un langage de haut niveau36
- 3.1.2 Analyse lexicale38
- 3.1.3 Analyse syntaxique40
- 3.1.4 Analyse sémantique42
- 3.1.5 Génération du code final44
- 3.2 L'édition des liens46
- 3.2.1 Rôle de l'éditeur de liens46
- 3.2.2 Fonctionnement de l'éditeur de liens47
- 3.3 Le chargement60
- 3.3.1 Rôle du chargeur60
- 3.3.2 Chargement et édition des liens dynamique61
- 3.4 Le préprocesseur62
- 3.4.1 La directive #include62
- 3.4.2 La directive #define63
- 3.4.3 La compilation conditionnelle63
- 3.4.4 Un exemple63
- 3.5 L'utilitaire Make64
- 3.5.1 Format du fichier Makefile65
- 3.5.2 Fonctionnement de l'utilitaire Make66
- 3.6 Compilateur, interpréteur et machine virtuelle66
- 3.7 Conclusion68
- 3.8 Qu'avez-vous retenu ?68
- Chapitre 4 . Le langage machine et la représentation des informations 71
- 4.1 La représentation des informations71
- 4.1.1 Numération binaire, octale et hexadécimale72
- 4.1.2 Représentation des nombres signés75
- 4.1.3 Représentation des nombres flottants79
- 4.1.4 Représentation des caractères82
- 4.2 Les instructions machine85
- 4.2.1 Les différents types d'instructions85
- 4.2.2 Les différents types d'opérandes86
- 4.2.3 Un exemple87
- 4.3 Les instructions du langage d'assemblage90
- 4.3.1 Format d'une instruction du langage d'assemblage90
- 4.3.2 Fonctionnement de l'assembleur92
- 4.4 Exemples de programmes en langage d'assemblage94
- 4.4.1 Spécification d'un langage d'assemblage94
- 4.4.2 Quelques exemples99
- 4.5 Conclusion102
- 4.6 Qu'avez-vous retenu ?102
- Chapitre 5 . Les circuits logiques 105
- 5.1 Les circuits logiques105
- 5.1.1 Définition105
- 5.1.2 Les circuits combinatoires106
- 5.1.3 Les circuits séquentiels114
- 5.1.4 Technologie des circuits logiques116
- 5.2 Le futur...122
- Chapitre 6 . Exercices corrigés 125
- Production de programmes125
- 6.1 Compilation125
- 6.2 Édition des liens127
- 6.3 Utilitaire Make128
- 6.4 Compilation128
- 6.5 Préprocesseur129
- Représentation des informations130
- 6.6 Conversions130
- 6.7 Représentation des nombres signés130
- 6.8 Représentation des nombres flottants131
- 6.9 Synthèse131
- Langage machine131
- 6.10 Manipulation des modes d'adressage131
- 6.11 Programme assembleur132
- 6.12 Manipulation de la pile132
- 6.13 Programme assembleur133
- 6.14 Programme assembleur133
- 6.15 Langage d'assemblage134
- Solutions 136
- Partie 2 . Structure de l'ordinateur
- Chapitre 7 . La fonction d'exécution 149
- 7.1 Introduction149
- 7.2 Aspects externes152
- 7.2.1 Le microprocesseur152
- 7.2.2 Les bus154
- 7.3 Aspects internes156
- 7.3.1 Exécution d'une instruction machine157
- 7.3.2 Microcommandes et micro-instructions165
- 7.4 Les interruptions : modification du flux d'exécution d'un programme machine174
- 7.4.1 Principe des interruptions174
- 7.4.2 Un exemple178
- 7.5 Amélioration des performances182
- 7.5.1 Parallélisme des instructions183
- 7.5.2 Parallélisme des processeurs188
- 7.6 Conclusion189
- 7.7 Qu'avez-vous retenu ?190
- Chapitre 8 . La fonction de mémorisation 193
- 8.1 Généralités193
- 8.2 Mémoires de travail196
- 8.2.1 Les mémoires vives196
- 8.2.2 Les mémoires mortes206
- 8.2.3 Les registres206
- 8.3 Mémoires de stockage : le disque magnétique208
- 8.3.1 Caractéristiques générales208
- 8.3.2 Organisation générale208
- 8.3.3 Le disque SSD (Solid-State Drive)211
- 8.4 Amélioration des performances211
- 8.4.1 Les mémoires caches211
- 8.4.2 Mémoire virtuelle222
- 8.5 Compléments : approches CISC/RISC225
- 8.5.1 Les performances d'un processeur226
- 8.5.2 La traduction des programmes227
- 8.5.3 Approche CISC227
- 8.5.4 Approche RISC228
- 8.5.5 Pour conclure sur les RISC et les CISC229
- 8.6 Compléments : approches multicoeurs230
- 8.7 Conclusion232
- 8.8 Qu'avez-vous retenu ?233
- Chapitre 9 . La fonction de communication 235
- 9.1 Introduction235
- 9.2 Les bus240
- 9.2.1 Les bus ISA (ou PC-AT), MCA et EISA241
- 9.2.2 Le bus PCI (Peripherical Component Interconnect)242
- 9.2.3 Le bus AGP (Accelerated Graphics Port)246
- 9.2.4 Deux exemples247
- 9.3 Les interfaces d'accès aux périphériques248
- 9.3.1 Les unités d'échanges249
- 9.3.2 Les bus d'extension262
- 9.4 Les différents modèles de gestion des entrées-sorties266
- 9.4.1 La liaison programmée267
- 9.4.2 Entrées-sorties pilotées par les interruptions269
- 9.4.3 Gestion des entrées-sorties asynchrones271
- 9.5 Conclusion274
- Chapitre 10 . Exercices corrigés 275
- La fonction d'exécution275
- 10.1 Révision275
- 10.2 Microcommandes275
- 10.3 CISC/RISC276
- La fonction de mémorisation277
- 10.4 Cache à correspondance directe277
- 10.5 Calcul de la taille réelle d'un cache277
- 10.6 Cache associatif et remplacement de lignes277
- 10.7 Cache à correspondance directe278
- 10.8 Cache à correspondance directe278
- La fonction de communication279
- 10.9 Questions de cours279
- 10.10 Entrées-sorties programmées et entrées-sorties par interruption279
- 10.11 Performances des opérations d'entrées-sorties279
- 10.12 Gestion des interruptions280
- Synthèse281
- 10.13 Exercice de synthèse n° 1281
- 10.14 Exercice de synthèse n° 2283
- Solutions 285
- Partie 3 . Les systèmes d'exploitation
- Chapitre 11 . Introduction aux systèmes d'exploitation multiprogrammés 299
- 11.1 Rôle et définition d'un système d'exploitation multiprogrammé299
- 11.1.1 Un premier rôle : assurer le partage de la machine physique301
- 11.1.2 Un second rôle : rendre conviviale la machine physique301
- 11.1.3 Définition du système d'exploitation multiprogrammé302
- 11.2 Structure d'un système d'exploitation multiprogrammé303
- 11.2.1 Composants d'un système d'exploitation303
- 11.2.2 La norme POSIX pour les systèmes ouverts305
- 11.3 Principaux types de systèmes d'exploitations multiprogrammés305
- 11.3.1 Les systèmes à traitements par lots306
- 11.3.2 Les systèmes interactifs308
- 11.3.3 Les systèmes temps réel309
- 11.3.4 Les systèmes mobiles310
- 11.3.5 Virtualisation de systèmes311
- 11.4 Notions de base311
- 11.4.1 Modes d'exécutions et commutations de contexte311
- 11.4.2 Gestion des interruptions matérielles et logicielles313
- 11.4.3 Langage de commande317
- 11.5 Génération et chargement d'un système d'exploitation320
- 11.5.1 Génération d'un système d'exploitation320
- 11.5.2 Chargement d'un système d'exploitation321
- 11.6 Conclusion321
- 11.7 Qu'avez-vous retenu ?322
- Chapitre 12 . Gestion de l'exécution des programmes : le processus 325
- 12.1 Notion de processus325
- 12.1.1 Définitions325
- 12.1.2 États d'un processus326
- 12.1.3 Bloc de contrôle du processus327
- 12.1.4 Opérations sur les processus328
- 12.1.5 Un exemple de processus : les processus Unix329
- 12.1.6 Programmation de processus ? : l'exemple de Linux332
- 12.1.7 Langage de commandes Processus : l'exemple de Linux337
- 12.2 Ordonnancement sur l'unité centrale340
- 12.2.1 Ordonnancement préemptif et non préemptif340
- 12.2.2 Entités systèmes responsable de l'ordonnancement342
- 12.2.3 Politiques d'ordonnancement342
- 12.2.4 Exemples347
- 12.3 Synchronisation et communication entre processus349
- 12.3.1 L'exclusion mutuelle351
- 12.3.2 Le schéma de l'allocation de ressources354
- 12.3.3 Le schéma lecteurs-rédacteurs360
- 12.3.4 Le schéma producteur-consommateur362
- 12.4 Complément : notion de processus léger ou thread363
- 12.4.1 Notion de thread363
- 12.4.2 Exemple sous Linux364
- 12.4.3 Exemple sous Windows366
- 12.5 Conclusion367
- 12.6 Qu'avez-vous retenu ?368
- Chapitre 13 . Gestion de la mémoire centrale 371
- 13.1 Mémoire physique et mémoire logique371
- 13.2 Allocation de la mémoire physique373
- 13.2.1 Allocation contiguë de la mémoire physique373
- 13.2.2 Allocation non contiguë de la mémoire physique379
- 13.3 Mémoire virtuelle392
- 13.3.1 Principe de la mémoire virtuelle392
- 13.3.2 Le défaut de page395
- 13.3.3 Le remplacement de pages397
- 13.3.4 Performance400
- 13.3.5 Exemples401
- 13.3.6 Notion d'écroulement404
- 13.4 Swapping des processus405
- 13.5 Conclusion406
- 13.6 Qu'avez-vous retenu ?407
- Chapitre 14 . Système de gestion de fichiers 409
- 14.1 Le fichier logique409
- 14.1.1 Définition409
- 14.1.2 Les modes d'accès410
- 14.1.3 Exemples412
- 14.2 Le fichier physique415
- 14.2.1 Structure du disque dur415
- 14.2.2 Méthodes d'allocation de la mémoire secondaire416
- 14.3 Correspondance fichier logique-fichier physique427
- 14.3.1 Notion de répertoire427
- 14.3.2 Réalisation des opérations435
- 14.4 Protection443
- 14.4.1 Protection contre les accès inappropriés444
- 14.4.2 Protection contre les dégâts physiques446
- 14.5 Conclusion451
- 14.6 Qu'avez-vous retenu ?453
- Chapitre 15 . Introduction aux réseaux 455
- 15.1 Définition455
- 15.2 Les réseaux filaires457
- 15.2.1 Architecture des réseaux filaires457
- 15.2.2 Circulation des informations465
- 15.2.3 Exemple de réseau filaire468
- 15.3 Les réseaux sans fil471
- 15.3.1 Architecture des réseaux sans fil472
- 15.3.2 Circulation des informations474
- 15.3.3 Exemples de réseaux sans fil479
- 15.4 L'interconnexion de réseaux : Internet481
- 15.4.1 Architecture de l'Internet481
- 15.4.2 Circulation de l'information482
- 15.5 Conclusion485
- 15.6 Qu'avez-vous retenu ?485
- Chapitre 16 . Introduction à la sécurité des systèmes informatiques 487
- 16.1 Authentification488
- 16.2 Intrusions et logiciels malveillants489
- 16.2.1 Les logiciels malveillants489
- 16.2.2 Dispositifs de protection490
- 16.3 Disponibilité et pérennité494
- 16.4 Conclusion496
- 16.5 Qu'avez-vous retenu ?498
- Chapitre 17 . Exercices corrigés 501
- Ordonnancement de processus501
- 17.1 Algorithmes d'ordonnancement501
- 17.2 Ordonnancement par priorité préemptif et non préemptif501
- 17.3 Chronogramme d'exécutions502
- 17.4 Ordonnancement sous Unix502
- 17.5 Ordonnancement sous Linux503
- Synchronisation de processus504
- 17.6 Producteur(s)-Consommateurs(s)504
- 17.7 Allocations de ressources et interblocage505
- 17.8 Allocation de ressources et états des processus506
- 17.9 Allocation de ressources506
- 17.10 Interblocage507
- 17.11 Exclusion mutuelle507
- 17.12 Processus léger508
- Gestion de la mémoire centrale509
- 17.13 Gestion de la mémoire par partitions variables509
- 17.14 Remplacement de pages509
- 17.15 Mémoire paginée et segmentée509
- 17.16 Mémoire virtuelle et ordonnancement de processus510
- 17.17 Pagination à la demande511
- Système de gestion de fichiers512
- 17.18 Modes d'accès512
- 17.19 Organisation de fichiers512
- 17.20 Noms de fichiers et droits d'accès512
- 17.21 Algorithmes de services des requêtes disque513
- 17.22 Fichiers Unix513
- 17.23 Système de gestion de fichiers FAT513
- 17.24 Système de gestion Unix514
- 17.25 Allocation par zones514
- 17.26 Synthèse515
- Solutions 517
- Index 539
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Origine de la notice:
- FR-751131015 ;
- Electre
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Disponible - 681.32(07) CAZ
Niveau 3 - Informatique
