Conservatoire national des arts et métiers
Architectures des systèmes informatiques
HORS CHAPITRES
Plan détaillé des notes de cours
Année 2002-2003

AVANT PROPOS

INFORMATIONS PRATIQUES

BIBLIOGRAPHIE
Un fichier, environ 20 pages A4.

PREMIÈRE PARTIE

Architectures courantes et parallélisme fin

Chapitre 1 Origine et évolution des architectures.
Quatorze fichiers de notes, onze fichiers de questionnaires, environ 115 pages A4.
  1.0   De quoi s'agit-il ?
  1.1   L'histoire très ancienne.
  1.2   L'histoire ancienne.
  1.3   Les années 1930.
  1.3.1 Les théories.
  1.3.2 Note complémentaire sur l'origine des théories.
  1.3.3 Les machines.
  1.4   Les années 1940.
  1.5   Les années 1950.
  Note  sur l'enseignement et la recherche en informatique en France.
  1.6   Les années 1960.
  1.7   Les années 1970.
  1.8   Les années 1980 et 1990.
  1.9   Les progrès théoriques depuis le années 1940.
  1.10  Compléments sur l'informatique dans l'ancienne URSS.
  1.11  Les progrès techniques matériels, coûts.
  1.12  Les dangers de l'ignorance.
  1.13  Quelques dates.
  1.14  Une autre répartition.
  Bibliographie

Chapitre 2 Théories, architectures conventionnelles, processeurs CISC, RISC, VLIW et mémoires.
Cinq fichiers de notes, cinq fichiers de questionnaires, environ 64 pages A4.
  2.0 Introduction.
  2.1 L'ordinateur universel, théorie(s) et conséquences.
  2.2 Les processeurs.
  2.3 Architecture induite par le jeu d'instructions.
  2.4 Présentation abrégée de deux types de processeurs.
  2.5 Commande câblée ou microprogrammée.
  2.6 Rappels sur les modes d'adressage, formats, visibilité de la machine.
  2.7 Les mémoires.
  2.8 Etat et tendances récentes en matière technique.
  Bibliographie

Chapitre 3 Plus vite svp ! Pipelines et caches.
Cinq fichiers de notes, cinq fichiers de questionnaires, environ 58 pages A4.
  3.0 Avertissement et introduction.
  3.1 Les pipelines.
  3.2 Les conflits dans un pipeline et leur résolution.
  3.3 Principes d'ordonnancement pour un pipeline.
  3.4 Architectures superscalaires.
  3.5 Les caches.
  3.6 Organisation des caches et accès en lecture et écriture.
  3.7 Exemples de caches.
  3.8 Optimisation des caches.
  3.9 Autres caches.
  3.10 Conclusion.
  Bibliographie

Chapitre 4 Plus grand svp ! Organisation et gestion de la mémoire.
Cinq fichiers de notes, quatre fichiers de questionnaires, environ 43 pages A4.
  4.0 Présentation.
  4.1 Organisation.
  4.2 Pagination.
  4.3 Segmentation.
  4.4 Mémoire virtuelle.
  4.5 Le fichier couplé.
  4.6 Evolution de la gestion de la mémoire dans une gamme de microprocesseurs.
  Bibliographie

Chapitre 5 Augmentez le débit svp ! Communications par bus.
Neuf fichiers de notes, sept fichiers de questionnaires, environ 95 pages A4.
  5.0 Contenu et présentation.
  5.1 Vocabulaire des bus.
  5.2 Structure des bus, types et nombre.
  5.3 Techniques communes aux bus.
  5.4 Bus de terrain.
  5.5 Bus externes récents : USB et IEEE 1394.
  5.6 Bus internes.
  5.7 Le commutateur.
  5.8 Le futur des bus.
  Bibliographie

Chapitre 6 Mémoires de masse.
Six fichiers de notes, quatre fichiers de questionnaires, environ 72 pages A4.
  6.1 Panorama des systèmes de stockage (1997).
  6.2 Les disques magnétiques.
  6.3 Encore des bus, techniques d'accès aux disques ou bus de disques.
  6.4 Les disques optiques.
  6.5 Les périphériques PCCard, anciennement PCMCIA.
  6.6 Quelques perspectives sur les disques.
  6.7 Les disques RAID ou réseaux de disques.
  6.8 Au delà des disques et des réseaux de disques, les systèmes de stockage.
  Bibliographie

Chapitre 7 Systèmes d'interruptions.
Trois fichiers de notes, deux fichiers de questionnaires, environ 29 pages A4.
  7.1 Glossaire des termes propres aux interruptions.
  7.2 Systèmes d'interruptions de trois microprocesseurs simples.
  7.3 Quelques codeurs de priorités.
  7.4 Complément relatif aux interruptions logicielles.
  7.5 Prise en compte des interruptions dans un pipeline.
  7.6 Les interruptions du 80186, système plus compliqué que ceux du § 7.2.
  Bibliographie

Chapitre 8 Techniques d'évaluation.
Trois fichiers de notes, deux fichiers de questionnaires, environ 44 pages A4.
  8.1 La complexité d'un système informatique.
  8.2 La puissance d'un système informatique.
  8.3 Quelques techniques pour apprécier ou évaluer les performances.
  8.4 L'influence du langage de programmation et des compilateurs.
  8.5 Conclusion sur les bancs d'essais.
  8.6 Deux moyens de comparaison.
  8.7 Note complémentaire sur des mesures de complexité du logiciel.
  8.8 Variabilité.
  Bibliographie

Chapitre 9 Normalisation.
Un fichier de notes, un fichier de questionnaire, environ 11 pages A4.
  9.1 Organismes de normalisation.
  9.2 Réflexions sur la normalisation.
  9.3 La certification.
  9.4 La normalisation en Europe.
  9.5 Exemple de normes de bus.
  9.6 Exemple de construction progressive d normes, les cartes PCMCIA.
  Bibliographie
 
 

DEUXIÈME PARTIE

Architectures parallèles et parallélisme explicite

Chapitre 10 Introduction au parallélisme.
Quatre fichiers de notes, deux fichiers de questionnaires, environ 42 pages A4.
  10.1 Qu'est ce que le parallélisme ?
  10.2 Pourquoi le parallélisme ?
  10.3 Quelques faits et quelques dates.
  10.4 Les taxinomies.
  10.5 Les classifications actuelles des MIMD.
  10.6 Caractères du parallélisme.
  Bibliographie
 

Chapitre 11 Types de communications,topologies de connection, SIMD, MIMD.
Six fichiers de notes, quatre fichiers de questionnaires, environ 67 pages A4.
  11.1 Les architectures de communication.
  11.2 Topologies de connexion.
  11.3 Machines dites SIMD.
  11.4 Communication par messages, communication spatiale.
  11.5 Systèmes à mémoire commune, communication temporelle.
  11.6 Place et incidence des caches.
  11.7 Questions de cohérence.
  11.8 Autres machines parallèles.
  11.9 État du développement des machines parallèles.
  11.10 Modèles mixtes ou composites.
  Bibliographie

Chapitre 12 Parallélisation des programmes.
Quatre fichiers de notes, aucun fichier de questionnaires, environ 41 pages A4.
  12.1 Introduction.
  12.2 Les étapes.
  12.3 Un exemple.
  12.4 Les techniques d'évaluation des systèmes parallèles.
  12.5 Conclusion.
  Bibliographie
 

Chapitre 13 Processeurs de traitement du signal.
Trois fichiers de notes, un fichier de questionnaire, environ 28 pages A4.
  13.1 Quelques mots d'histoire en guise d'introduction.
  13.2 Pourquoi des DSP.
  13.3 Évolution des architectures des processeurs.
  13.4 Les processeurs pour le traitement du signal.
  13.5 Quelques exemples de caractéristiques.
  13.6 Des systèmes pour le traitement du signal.
  13.7 Les techniques d'évaluation.
  Bibliographie

Chapitre 14 Perspectives et conclusions sur les architectures parallèles.
Un fichier de notes, pas de questionnaire, environ 12 pages A4.
  14.1 Conclusions.
  14.2 Le marché.
  14.3 Les évolutions.
  Bibliographie

TROISIÈME PARTIE

Logistique et machine double

Chapitre 15 Temps et espace, structuration en couches.
Trois fichiers de notes, deux fichiers de questionnaires, environ 25 pages A4.
  15.1 La manutention, un exemple.
  15.2 Les deux fonctions de service.
  15.3 Première vérification par l'observation.
  15.4 Deuxième vérification par l'observation.
  15.5 Quelques éléments du vocabulaire des transmissions dans l'espace.
  15.6 Structuration en couches.
  Bibliographie

Chapitre 16 Éléments du modèle d'interconnexion des systèmes ouverts.
Deux fichiers de notes, deux fichiers de questionnaires, environ 16 pages A4.
  16.1 Pourquoi ce chapitre.
  16.2 De quoi s'agit-il ?
  16.3 Précisions sur la notion de couche et ses implications.
  16.4 Les réseaux autres que ceux du modèle de référence.
  16.5 Contenu du modèle de référence.
  Bibliographie

Chapitre 17 Structuration du transport dans le temps.
Cinq fichiers de notes, deux fichiers de questionnaires, environ 43 pages A4.
  17.1 Introduction.
  17.2 Sur les systèmes d'exploitation.
  17.3 Mise en correspondance des deux transports.
  17.4 Conclusion.
  17.5 Exemple de transfert de techniques.
  Bibliographie

Chapitre 18 Essai de synthèse.
Trois fichiers de notes, aucun fichier de questionnaires, environ 26 pages A4.
  18.1 Observations.
  18.2 La logistique, définition.
  18.3 Structures des supports.
  18.4 Organisation des contenus.
  18.5 Dépendances et différences entre les modes de transport.
  18.6 Un ordinateur est constitué de deux machines.
  18.7 Conclusion.
  Bibliographie

CONCLUSIONS

Conclusions sur le contenu du cours, les machines et les futurs

Six fichier de notes, aucun questionnaire, environ 75 pages A4 de notes
Première partie, sur le contenu du cours
  C1.  Sur les idées directrices ou axes de présentation de l'enseignement.
  C2.  Sur quelques points particuliers.
Deuxième partie, sur les machines
  C3.  Sur les machines en général et leurs relations avec la nature.
  C4.  Sur les machines informatiques en particulier.
Troisième partie, sur les futurs
  C5.  Sur les futurs possibles, méthode de présentation.
  C6.  Les faits importants des dernières années.
  C7.  Les évolutions pratiquement acquises ou le court terme.
  C8.  Les évolutions moins certaines ou le moyen terme.
  C9.  Les changements simplement esquissés ou le long terme.
  Bibliographie
 
 

ANNEXES

ASI0001  Bibliographie.
ASI0002  Note sur l'économie des enseignements, principes directeurs et axes d'exposition.
ASI0003  Présentation d'un PowerPC comme exemple de machine Risc.
ASI0004  Gestion de la couleur.
ASI0005  Comparaison des bus WorldFIP et Profibus.
ASI0006  Origines et situation de quelques systèmes d'exploitation.
ASI0007  Réflexions éparses et bêtisier.
ASI0008  Microprocesseurs, Intel (beaucoup) et Motorola (un peu).
ASI0009  Comparaison de trois microprocesseurs en 1998.
ASI0010  Les choix publics en matière de techniques nouvelles, à partir d'un rapport au Sénat de la République.
ASI0011  Complément sur les mémoires DRAM.
ASI0012 Logique et logiques.
ASI0013  Un automate cellulaire, le jeu de Conway.
ASI0014  Deux machines de Turing.
ASI0015 Qu'appellent-ils «penser»? de Jacques BOUVERESSE, Professeur au Collège de France, sur «l'affaire Sokal».
ASI0016 Unicode.
ASI0017 Sur la microprogrammation.
ASI0018 Sur les entrées et sorties.
ASI0019 Orages sur les sciences exactes.
ASI0020  La machine Énigma.
ASI0021 Les disques optiques.
ASI0022  La syntaxe abstraite ASN.1.

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