Livre_silo 30 août 2013 16:32 Page 7
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C o p y r i g h t E y r o l l e s
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1 – Machine, système d’exploitation et environnement de développement
Un ordinateur de bureau, une tablette et un smartphone sont bien des ordinateurs : on
peut en effet leur faire exécuter des programmes arbitraires. Reste à expliquer comment ils
calculent.
POUR ALLER PLUS LOIN Les systèmes embarqués
Un thermostat d’ambiance est-il une machine universelle ? S’il s’agit d’un thermostat mécanique, certainement pas. Et dans le cas d’un thermostat électronique ? Du point de vue de
son utilisateur, ce n’est pas un ordinateur. Pourtant, il contient en son sein un véritable petit
ordinateur, qu’on appelle généralement un microcontrôleur. Cependant, il est prévu pour
exécuter le programme spécialisé qu’on lui a incorporé à la fabrication et non pour exécuter
des algorithmes arbitraires. On peut donc le considérer comme un ordinateur manquant
précisément de ce qui fait de lui un ordinateur !
De la même façon, un lecteur DVD de salon contient un ordinateur mais n’est pas fait non
plus pour exécuter des programmes arbitraires. Quant au boîtier d’un fournisseur d’accès à
Internet, c’est un ordinateur, dont le programme est régulièrement mis à jour. Cependant,
l’utilisateur n’a pas le pouvoir de décider quel programme il exécutera.
On parle de systèmes embarqués pour désigner ces ordinateurs et programmes spécialisés.
1.1.3 Architecture des ordinateurs
Pour pouvoir exécuter des algorithmes arbitraires, les ordinateurs actuels sont tous bâtis
autour du même modèle architectural théorique, l’architecture de von Neumann, même si
la mise en œuvre pratique est un peu plus complexe.
L’architecture de von Neumann
Le premier ordinateur électronique conçu pour être une machine de Turing fut l’ENIAC
(qui calculait des tables indiquant les paramètres de tir d’une batterie d’artillerie en fonction de la distance à la cible, du vent, etc.) dont la construction démarra en 1943. Son
architecture a été décrite dans un rapport de John von Neumann en 1945 et est depuis appelée « architecture de von Neumann ». Depuis près de 70 ans, à quelques variations près,
c’est l’architecture utilisée dans tous les ordinateurs, qu’il s’agisse de tablettes, smartphones,
ordinateurs portables ou de bureau.
Une machine suivant l’architecture de von Neumann est constituée :
• d’une mémoire vive ;
• d’un processeur qu’ on peut conceptuellement décomposer en une unité de contrôle et
une unité de calcul arithmétique et logique (UAL) ;
• de dispositifs périphériques, appelés simplement périphériques ;
• d’un canal de communication entre la mémoire, le processeur et les périphériques, appelé le bus.
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1 – Machine, système d’exploitation et environnement de développement
Un ordinateur de bureau, une tablette et un smartphone sont bien des ordinateurs : on
peut en effet leur faire exécuter des programmes arbitraires. Reste à expliquer comment ils
calculent.
POUR ALLER PLUS LOIN Les systèmes embarqués
Un thermostat d’ambiance est-il une machine universelle ? S’il s’agit d’un thermostat mécanique, certainement pas. Et dans le cas d’un thermostat électronique ? Du point de vue de
son utilisateur, ce n’est pas un ordinateur. Pourtant, il contient en son sein un véritable petit
ordinateur, qu’on appelle généralement un microcontrôleur. Cependant, il est prévu pour
exécuter le programme spécialisé qu’on lui a incorporé à la fabrication et non pour exécuter
des algorithmes arbitraires. On peut donc le considérer comme un ordinateur manquant
précisément de ce qui fait de lui un ordinateur !
De la même façon, un lecteur DVD de salon contient un ordinateur mais n’est pas fait non
plus pour exécuter des programmes arbitraires. Quant au boîtier d’un fournisseur d’accès à
Internet, c’est un ordinateur, dont le programme est régulièrement mis à jour. Cependant,
l’utilisateur n’a pas le pouvoir de décider quel programme il exécutera.
On parle de systèmes embarqués pour désigner ces ordinateurs et programmes spécialisés.
1.1.3 Architecture des ordinateurs
Pour pouvoir exécuter des algorithmes arbitraires, les ordinateurs actuels sont tous bâtis
autour du même modèle architectural théorique, l’architecture de von Neumann, même si
la mise en œuvre pratique est un peu plus complexe.
L’architecture de von Neumann
Le premier ordinateur électronique conçu pour être une machine de Turing fut l’ENIAC
(qui calculait des tables indiquant les paramètres de tir d’une batterie d’artillerie en fonction de la distance à la cible, du vent, etc.) dont la construction démarra en 1943. Son
architecture a été décrite dans un rapport de John von Neumann en 1945 et est depuis appelée « architecture de von Neumann ». Depuis près de 70 ans, à quelques variations près,
c’est l’architecture utilisée dans tous les ordinateurs, qu’il s’agisse de tablettes, smartphones,
ordinateurs portables ou de bureau.
Une machine suivant l’architecture de von Neumann est constituée :
• d’une mémoire vive ;
• d’un processeur qu’ on peut conceptuellement décomposer en une unité de contrôle et
une unité de calcul arithmétique et logique (UAL) ;
• de dispositifs périphériques, appelés simplement périphériques ;
• d’un canal de communication entre la mémoire, le processeur et les périphériques, appelé le bus.