Architectures Logicielles Et Mat Rielles

Architectures Logicielles et Mat´ erielles P. Amblard, J.-C. Fernandez, F. Lagnier, F. Maraninchi, P. Sicard, Ph. Waille 2 IV IV Table des mati` eres Introduction 1 Qu’est-ce qu’un ordinateur ? 1. Notion d’information . . . . . . . . . . . 2. L’ordinateur : une machine qui ex´ecute . 3. O` u sont le mat´eriel et le logiciel ? . . . . 4. Fonctionnalit´es des ordinateurs . . . . . 5. Plan du livre . . . . . . . . . . . . . . . I 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 . 5 . 9 . 14 . 17 . 20 Outils de base de l’algorithmique logicielle et mat´ erielle 23 2 Alg` ebre de Boole et fonctions bool´ eennes 1. Alg`ebre de Boole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Fonctions bool´eennes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Repr´esentation des fonctions bool´eennes . . . . . . . . . 4. Manipulation de repr´esentations de fonctions bool´eennes 5. Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 26 28 31 38 46 3 Repr´ esentation des grandeurs 1. Notion de codage d’informations . . . . 2. Les naturels . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Les relatifs . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Lien entre l’arithm´etique et les bool´eens 5. Les caract`eres . . . . . . . . . . . . . . . 6. Les nombres r´eels, la virgule flottante . 7. Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 49 51 58 64 65 66 67 4 Repr´ esentation des traitements et des donn´ ees : langage d’actions 1. Un langage d’actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Repr´esentation des donn´ees en m´emoire . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Traduction des affectations g´en´erales en acc`es au tableau MEM . . . . 4. Utilisation des pointeurs et gestion dynamique de la m´emoire . . . . . 5. Piles, files et traitements associ´es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 76 82 90 91 95 96 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Repr´ esentation des traitements et des donn´ ees : machines s´ equentielles 101 1. Machines s´equentielles simples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 2. Machines s´equentielles avec actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 VI Table des mati`eres 6 Temps, donn´ ees temporelles et synchronisation 1. Interface entre un dispositif informatique et un environnement physique 2. Signaux logiques et repr´esentation par des chronogrammes . . . . . . . . 3. Probl`emes de synchronisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Un exemple : la machine ` a caf´e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II . . . . . . . . Te