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Architecture et technologie des ordinateurs : cours et exercices corrigés

Résumé

Les fondements de la technologie informatique : histoire des ordinateurs, réalisation des circuits à l'aide de transistors jusqu'aux ordinateurs connectés à travers des réseaux, multimédias et Internet. Avec une centaine d'exercices corrigés. ©Electre 2018


  • Autre(s) auteur(s)
  • Éditeur(s)
  • Date
    • DL 2018
  • Notes
    • Contient un "flashcode" permettant d'accéder à un contenu via Internet
  • Langues
    • Français
  • Description matérielle
    • 1 vol. (XVI-600 p.) : ill., graph.; ; 24 cm
  • Collections
  • Sujet(s)
  • ISBN
    • 978-2-10-078459-2
  • Indice
  • Quatrième de couverture
    • Architecture et technologie des ordinateurs

      Cours et exercices corrigés

      6e édition

      Cet ouvrage d'initiation permet de comprendre et de maîtriser la complexité de l'outil informatique. Il peut être utilisé comme support de cours par des étudiants en licence ou par des élèves ingénieurs, ainsi que dans le cadre de la formation continue.

      Comment fonctionnent les ordinateurs, tant au niveau matériel que logiciel ? Comment fonctionnent les réseaux ou les systèmes d'information de nos entreprises ? Quelles progressions historiques et technologiques ont abouti aux machines actuelles et quelle sera leur évolution prévisible ?

      Cet ouvrage apporte des réponses à ces questions en fournissant toutes les connaissances de base pour comprendre les rouages et le fonctionnement de l'outil informatique.

      Une centaine d'exercices corrigés permettent à chacun de vérifier qu'il a bien assimilé toutes les notions présentées.

      Cette sixième édition a été entièrement revue et actualisée. Tous les chapitres ont été mis à jour pour tenir compte de l'arrivée de nouveaux concepts tels que le big data, l'apprentissage automatique... et de nouvelles technologies comme les écrans tactiles ou les blockchains par exemple.


  • Tables des matières
      • Architecture et technologie des ordinateurs

      • Cours et exercices corrigés

      • 6e édition

      • Paolo Zanella

      • Yves Ligier

      • Emmanuel Lazard

      • Dunod

      • Avant-propos de la sixième édition
      • Chapitre 0 - Informatique et société1
      • Chapitre 1 - Histoire de l'ordinateur9
      • 1.1 Introduction9
      • 1.2 Développement historique et conceptuel10
      • 1.3 Progrès au XIXe siècle12
      • 1.4 XXe siècle14
      • 1.5 Naissance de l'ordinateur : 194515
      • 1.6 Naissance de l'industrie informatique17
      • 1.7 Evolution du matériel informatique18
      • 1.8 Evolution du logiciel20
      • 1.9 L'informatique au XXIe siècle21
      • Chapitre 2 - Présentation générale23
      • 2.1 Ordinateur et informatique23
      • 2.2 Principaux éléments d'un ordinateur24
      • 2.3 Valeurs et acteurs de référence26
      • 2.4 Principes de fonctionnement du matériel30
      • 2.5 Développement de logiciel35
      • 2.6 Utilisation des ordinateurs37
      • 2.7 Conclusion39
      • Chapitre 3 - Représentation interne des informations41
      • 3.1 Introduction41
      • 3.2 Données non numériques42
      • 3.21 UNICODE - ISO/IEC 10646 43
      • 3.3 Données numériques51
      • 3.3.1 Entiers positifs ou nuls 52
      • 3.3.2 Entiers négatifs 54
      • 3.3.3 Nombres réels 57
      • 3.3.4 Décimaux codés en binaire 61
      • Exercices63
      • Chapitre 4 - Encodage de l'information69
      • 4.1 Codes détecteurs et correcteurs d'erreurs69
      • 4.1.1 Codes auto-vérificateurs 70
      • 4.1.2 Codes auto-correcteurs 70
      • 4.1.3 Détection d'erreurs groupées 75
      • 4.2 Compression78
      • 4.2.1 Codage de Huffman 79
      • 4.2.2 Codage de Lempel-Ziv-Welch (LZW) 80
      • 4.2.3 Run Length Encoding (RLE) 81
      • 4.2.4 JPEG 82
      • 4.2.5 Ondelettes 82
      • 4.2.6 JPEG 2000 84
      • 4.3 Chiffrement86
      • 4.3.1 Data Encryption Standard (DES) 87
      • 4.3.2 Algorithme RSA 88
      • 4.3.3 Pretty Good Privacy (PGP) 88
      • Exercices89
      • Chapitre 5 - Circuits logiques93
      • 5.1 Notion de circuit logique93
      • 5.2 Circuits combinatoires93
      • 5.2.1 Algèbre de Boole 94
      • 5.2.2 Fonctions d'une variable 94
      • 5.2.3 Fonctions de deux variables 94
      • 5.2.4 Synthèse d'un circuit combinatoire 100
      • 5.2.5 Analyse d'un circuit combinatoire 105
      • 5.2.6 Multiplexeurs et démultiplexeurs 106
      • 5.2.7 Décodeurs - Codeurs - Transcodeurs 107
      • 5.3 Circuits séquentiels110
      • 5.3.1 Concept d'automate fini 111
      • 5.3.2 Circuits asynchrones et synchrones 113
      • 5.3.3 Bascules 114
      • 5.3.4 Synthèse d'un circuit séquentiel 119
      • 5.3.5 Analyse d'un circuit séquentiel 121
      • Exercices123
      • Chapitre 6 - Composants électroniques131
      • 6.1 Électrons dans la matière131
      • 6.2 Electrons dans le vide133
      • 6.3 Conductivité133
      • 6.3.1 Conducteurs 134
      • 6.3.2 Isolants 134
      • 6.3.3 Semi-conducteurs 134
      • 6.4 Diode137
      • 6.5 Transistors138
      • 6.5.1 Transistor bipolaire 139
      • 6.5.2 Transistor à effet de champ 141
      • 6.6 Circuits intégrés143
      • 6.7 Circuits de base149
      • Exercices153
      • Chapitre 7 - Mémoires157
      • 7.1 Généralités et définitions157
      • 7.1.1 Hiérarchie des mémoires 157
      • 7.1.2 Organisation des informations 160
      • 7.2 Mémoire centrale161
      • 7.2.1 Mémoires à semi-conducteurs 162
      • 7.2.2 Structure physique de la mémoire centrale 167
      • 7.3 Mémoire cache168
      • 7.4 Mémoires auxiliaires169
      • 7.4.1 Enregistrement magnétique 170
      • 7.4.2 Disques magnétiques 175
      • 7.4.3 Disques optiques numériques 178
      • 7.4.4 Cartouches et bandes magnétiques 183
      • 7.4.5 Disques SSD 185
      • 7.4.6 Gestion du stockage 187
      • Exercices191
      • Chapitre 8 - Unité centrale de traitement195
      • 8.1 Architecture195
      • 8.2 Unité de commande196
      • 8.3 Synchronisation des opérations198
      • 8.4 Séquenceur199
      • 8.5 Niveaux de programmation201
      • 8.6 Structure des instructions niveau machine202
      • 8.7 Jeu d'instructions204
      • 8.8 Registres du CPU205
      • 8.9 Adressage des opérandes208
      • 8.10 Taille de l'adresse et taille de la mémoire209
      • 8.11 Unité arithmétique et logique (UAL)210
      • Exercices210
      • Chapitre 9 - Superordinateurs et microprocesseurs213
      • 9.1 Introduction213
      • 9.1.1 Accroissement de la puissance des ordinateurs 214
      • 9.1.2 Technologie et performance 217
      • 9.1.3 Evaluation de la performance 220
      • 9.2 Superordinateurs223
      • 9.3 Microprocesseurs225
      • 9.3.1 Microprocesseur et micro-ordinateur 225
      • 9.3.2 Evolution des microprocesseurs 225
      • 9.3.3 Micro-ordinateurs 229
      • 9.3.4 Performances 232
      • 9.4 Machines parallèles233
      • 9.4.1 Histoire et évolution des idées 233
      • 9.5 Parallélisme236
      • 9.5.1 Parallélisme et applications 237
      • 9.5.2 Toujours plus vite 238
      • 9.6 Evolution de l'architecture du CPU239
      • 9.6.1 Architectures RISC et CISC 239
      • 9.6.2 Amélioration des performances 241
      • 9.6.3 Tendances futures 249
      • 9.6.4 L'importance du logiciel 250
      • 9.6.5 Conclusions 250
      • Chapitre 10 - Entrées / sorties251
      • 10.1 Évolution251
      • 10.2 Clavier253
      • 10.3 Souris et autres dispositifs de pointage254
      • 10.4 Écrans255
      • 10.4.1 Ecrans cathodiques 255
      • 10.4.2 Écrans plats 260
      • 10.5 Imprimantes268
      • 10.5.1 Imprimantes avec impact 269
      • 10.5.2 Imprimantes sans impact 270
      • 10.5.3 Traceurs 274
      • 10.5.4 Imprimantes 3D 274
      • 10.6 Scanners276
      • 10.7 Identification et surveillance277
      • 10.8 Architectures et procédures d'entrées/sorties281
      • 10.8.1 Système d'interruption 281
      • 10.8.2 Accès direct à la mémoire (DMA) 284
      • 10.8.3 Canaux d'entrées/sorties 286
      • 10.8.4 Contrôleur de périphériques 288
      • 10.8.5 Bus 289
      • 10.9 Principaux bus d'extension290
      • 10.9.1 Bus locaux 290
      • 10.9.2 Bus externes 292
      • 10.9.3 Bus local et externe 296
      • Exercices297
      • Chapitre 11 - Réseaux299
      • 11.1 Introduction299
      • 11.2 Voies de transmission301
      • 11.2.1 Transmissions série et parallèle 302
      • 11.2.2 Modes de transmission et synchronisation 302
      • 11.2.3 Modes d'exploitation d'une voie de transmission 304
      • 11.2.4 Bande passante et capacité 304
      • 11.3 Transmission analogique et modulation306
      • 11.3.1 Transmission analogique 306
      • 11.3.2 Modulation d'amplitude, de fréquence et de phase 306
      • 11.4 Transmission digitale et modulation308
      • 11.4.1 Transmission digitale ou numérique 308
      • 11.4.2 Modulation par impulsion et codage 309
      • 11.3 Multiplexage310
      • 11.6 Topologie et protocoles312
      • 11.6.1 Types de réseaux 312
      • 11.6.2 Techniques de commutation de données 313
      • 11.6.3 Topologie 314
      • 11.6.4 Protocoles 316
      • 11.6.5 Modèle ISO-OSI 316
      • 11.6.6 Connexions entre réseaux 319
      • 11.6.7 Protocole HDLC 319
      • 11.6.8 Méthodes d'accès dans les réseaux locaux 320
      • 11.6.9 Exemple de réseau local : Ethernet 322
      • 11.7 Développement des réseaux324
      • 11.7.1 Standard FDDI 324
      • 11.7.2 Evolution de la commutation par paquets 325
      • 11.7.3 Relais de trames 325
      • 11.7.4 Relais de cellules 326
      • 11.7.5 Réseau numérique à intégration de services 327
      • 11.7.6 ADSL 327
      • 11.7.7 Réseaux locaux sans fil 328
      • 11.7.8 Réseaux mobiles 330
      • 11.7.9 Sécurité des réseaux 330
      • 11.8 TCP/IP : protocoles d'Internet332
      • Exercices337
      • Chapitre 12 - Systèmes d'exploitation343
      • 12.1 Introduction au logiciel d'exploitation343
      • 12.2 Evolution des systèmes d'exploitation344
      • 12.2.1 Préhistoire 344
      • 12.2.2 Systèmes par lots 345
      • 12.2.3 Vers l'indépendance des entrées/sorties 346
      • 12.2.4 Multiprogrammation 347
      • 12.2.5 Temps partagé 348
      • 12.3 Caractéristiques des systèmes d'exploitation349
      • 12.3.1 Exploitation des ressources 350
      • 12.3.2 Virtualisation de la machine 351
      • 12.3.3 Machine à deux états 352
      • 12.3.4 Notions de programme, processeur et processus 353
      • 12.3.5 Structure d'un système d'exploitation moderne 354
      • 12.4 Noyau356
      • 12.4.1 Allocation du CPU 356
      • 12.4.2 Gestion des interruptions 357
      • 12.4.3 Support de l'environnement des processus 357
      • 12.5 Gestion de la mémoire centrale359
      • 12.5.1 Partitions de taille fixe 360
      • 12.5.2 Partitions de taille variable 360
      • 12.5.3 Translation dynamique et protection 362
      • 12.5.4 Segmentation 363
      • 12.5.5 Mémoire virtuelle 365
      • 12.5.6 Pagination 365
      • 12.6 Organisation des entrées/sorties373
      • 12.6.1 Quelques aspects du problème 374
      • 12.6.2 Une approche répandue 374
      • 12.7 Gestion de fichiers376
      • 12.7.1 Pourquoi un système de fichiers ? 376
      • 12.7.2 Objectifs 377
      • 12.7.3 Enregistrements logiques et physiques 378
      • 12.7.4 Gestion des ressources disques 379
      • 12.7.5 Catalogues 379
      • 12.7.6 Méthodes d'accès 381
      • 12.7.7 Intégrité et sauvegarde 381
      • 12.7.8 Performance 382
      • 12.7.9 Serveurs de fichiers 383
      • 12.8 Allocation des ressources383
      • 12.8.1 Grappes de serveurs et grilles 384
      • 12.9 Interface utilisateur384
      • 12.10 Virtualisation386
      • 12.11 L'informatique dans les nuages388
      • 12.11.1 Cloud grand public 388
      • 12.11.2 Cloud d'entreprise 389
      • 12.12 Systèmes actuels390
      • 12.12.1 Systèmes pour smartphones 391
      • 12.12.2 Systèmes pour ordinateurs personnels 392
      • 12.12.3 Systèmes pour ordinateurs centraux 395
      • Exercices398
      • Chapitre 13 - Langages de programmation401
      • 13.1 Langage machine401
      • 13.2 Traduction et interprétation402
      • 13.3 Assembleur403
      • 13.3.1 Codes opérations mnémoniques 404
      • 13.3.2 Opérandes et étiquettes 404
      • 13.3.3 Littéraux 404
      • 13.3.4 Directives 405
      • 13.3.5 Expressions arithmétiques 405
      • 13.3.6 Macros et sous-programmes 406
      • 13.4 Fonctionnement de l'assembleur410
      • 13.4.1 Macro-assembleur et cross assembleur 411
      • 13.5 Développement d'un programme412
      • 13.5.1 Éditeur de texte 412
      • 13.5.2 Éditeur de liens 414
      • 13.5.3 Chargeur 415
      • 13.5.4 Débogueur 417
      • 13.6 Langages évolués417
      • 13.6.1 Définition d'un langage 417
      • 13.6.2 Concepts de base des langages évolués 419
      • 13.6.3 Exemples de langages évolués 420
      • 13.6.4 Approche orientée objet 425
      • 13.6.5 Intelligence artificielle 428
      • 13.6.6 Eléments d'un langage de programmation 432
      • 13.7 Compilation433
      • 13.7.1 Structure d'un compilateur 433
      • 13.7.2 Analyse lexicale 434
      • 13.7.3 Analyse syntaxique 435
      • 13.7.4 Analyse sémantique 436
      • 13.7.5 Génération de code intermédiaire 436
      • 13.7.6 Optimisation de code 436
      • 13.7.7 Génération de code objet 437
      • 13.7.8 Table des symboles 437
      • 13.7.9 Traitement des erreurs 437
      • 13.7.10 Passes d'un compilateur 438
      • 13.7.11 Portabilité des programmes 438
      • 13.7.12 Machines virtuelles 439
      • 13.7.13 Cross compilation 440
      • Exercices441
      • Chapitre 14 - Génie logiciel447
      • 14.1 Définition447
      • 14.2 Organisation de projet449
      • 14.2.1 Projet informatique 449
      • 14.2.2 Équipe de projet 450
      • 14.2.3 Livrables 452
      • 14.2.4 Industrialisation du processus de développement 456
      • 14.3 Cycles de vie du logiciel458
      • 14.3.1 Activités génériques 458
      • 14.3.2 Modèles de cycles de vie 459
      • 14.3.3 Modélisation 465
      • 14.3.4 Architecture n-tiers 470
      • 14.3.5 Qualité 471
      • 14.4 Système d'information473
      • 14.4.1 Système d'information et système informatique 473
      • 14.4.2 Urbanisation d'un SI 474
      • 14.5 Standard ouvert et logiciel libre476
      • 14.5.1 Standards ouverts 477
      • 14.5.2 Logiciel libre et Open Source 477
      • 14.6 Transformation numérique479
      • Exercices480
      • Chapitre 15 - Structures de données483
      • 15.1 Types et structures483
      • 15.7.7 Vecteurs 485
      • 15.1.2 Tableaux 485
      • 15.1.3 Listes 486
      • 15.1.4 Arbres 487
      • 15.1.5 Queues 488
      • 15.1.6 Piles 489
      • 15.1.7 Tables 489
      • 15.2 Fichiers494
      • 15.2.1 Notion d'enregistrement 495
      • 15.2.2 Types de fichiers 495
      • 15.3 Bases de données496
      • 15.3.1 Définition 496
      • 15.3.2 Modèle hiérarchique 498
      • 15.3.3 Modèle réseau 498
      • 15.3.4 Modèle relationnel 498
      • 15.3.5 Modèle à objets 501
      • 15.3.6 Modèle distribué 501
      • 15.3.7 De l'objet au relationnel 502
      • 15.4 Big data504
      • 15.5 Blockchain505
      • Exercices508
      • Chapitre 16 - Multimédia509
      • 16.1 Définition509
      • 16.2 Audionumérique510
      • 16.3 Images513
      • 16.3.1 Images fixes 513
      • 16.3.2 Images animées et vidéo 523
      • 16.4 Réalité virtuelle versus réalité améliorée527
      • 16.5 Dispositifs d'interaction535
      • 16.6 Multimédia et les cinq sens536
      • Chapitre 17 - Internet539
      • 17.1 Internet539
      • 17.1.1 Origines 539
      • 17.1.2 Protocole TCP/IP 540
      • 17.1.3 Accès à Internet 540
      • 17.1.4 Outils d'Internet 542
      • 17.2 World Wide Web542
      • 17.2.1 Origines 542
      • 17.2.2 Localisateurs URL 543
      • 17.2.3 Langage HTML 544
      • 17.2.4 Clients et serveurs web 546
      • 17.2.5 Norme CGI 547
      • 17.2.6 Intranet 548
      • 17.3 Internet et Sécurité349
      • 17.3.1 Clé de chiffrement, clé publique 550
      • 17.3.2 Signature 551
      • 17.3.3 Certificats 552
      • 17.3.4 PKI 553
      • 17.3.5 SSL 553
      • 17.3.6 PGP [Pretty Good Privacy] 554
      • 17.3.7 IPSec [Internet Protocol Security] 554
      • 17.3.8 SSO [Single Sign On] 555
      • 17.3.9 Menaces 555
      • 17.4 Accès à l'information560
      • 17.4.1 Guides spécialisés 560
      • 17.4.2 Hiérarchies thématiques 560
      • 17.4.3 Moteurs de recherche 561
      • 17.4.4 Agents intelligents 562
      • 17.4.5 Le web sémantique 562
      • 17.5 Programmation et Internet563
      • 17.5.1 Langage Java 564
      • 17.5.2 PHP 565
      • 17.5.3 JavaScript 565
      • 17.5.4 Norme CORBA 566
      • 17.6 L'Internet des objets566
      • 17.6.1 Développement rapide des objets connectés 566
      • 17.6.2 Technologies sans fil 567
      • 17.6.3 Exemples de technologies sans fil 568
      • Exercices570
      • Conclusion571
      • Documents photographiques573
      • Ouvrages recommandés579
      • Glossaire581
      • Index595

  • Origine de la notice:
    • FR-751131015 ;
    • Electre
  • Disponible - 681.32(07) ZAN

    Niveau 3 - Informatique