Principes de Fonctionnement
des Ordinateurs
- Pourquoi ? -

Frédéric Boulanger
frederic.boulanger@centralesupelec.fr

CentraleSupélec
3e année mention Science du logiciel

Un cours d'architecture pour…


  • Démystifier le fonctionnement d'un ordinateur
    • qu'y a-t-il dedans ?
    • comment ça marche ?
  • Connaître leur principe de fonctionnement
    • quelles sont les étapes d'un calcul ?
    • comment sont représentées les données, les programmes ?
  • Savoir ce qui est mis en œuvre dans un système informatique
    • des ordinateurs
    • des capteurs
    • des actionneurs
    • des réseaux

Les ordinateurs sont partout

  • Dans les voitures
    • contrôle du moteur, tableau de bord, ABS, climatisation…
  • Dans les téléphones
    • gestion numérique de la téléphonie
    • exécution des applications
  • Dans les appareils électroménagers
    • télévision, box internet
    • machine à laver, sèche linge
    • compteur de vélo, thermomètre
  • … et dans les systèmes d'information
    • commerce en ligne, réseaux sociaux, systèmes de réservation
    • gestion des fiches de paie, sécurité sociale, assurances

Les ordinateurs sont partout

Pourquoi ?

  • Parce qu'ils sont universels :
    • ils peuvent traiter tout type de données
    • ils peuvent exécuter de nombreux types de traitements
  • Ils sont facilement programmables
  • La complexité des traitements
    n'entraîne pas de complexité physique
    • $\neq$ mécanique
    • $\neq$ électronique

Les ordinateurs sont partout

Comparez :

Régulateur de Watt
Régulateur à boules de Watt
Circuit électronique
Circuit électronique
Machine à différences
Machine à différences de Charles babbage
Pyboard
Pyboard, de Micropython.org

Les ordinateurs sont partout

Comment ?

  • Les données sont numérisées :
    • musique = suite d'échantillons
    • image = matrice de pixels
    • formats standards pour le texte, les images, les videos etc.
  • Une fois numérisées, les données sont traitées de manière uniforme.
    Un smartphone traite indifféremment :
    • des appels, des morceaux de musique
    • des images, des videos
    • des rendez-vous, des contacts
  • Les traitements eux-mêmes sont codés sous forme numérique :
    • vous pouvez installer de nouvelles applications
    • le système peut être mis à jour.

Interlude

Matt Parker about spreadsheets <https://www.youtube.com/watch?v=UBX2QQHlQ_I>

Suite…

Les fondements