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Ch.11Microordinateurs

Mounir Boukadoum

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Types d’ordinateurs

Types d’ordinateurs : Superordinateurs (souvent obtenus par la mise parallèles de plusieurs CPUs)

Stations de travail 

Ordinateurs personnels (table, portatifs, etc.)

Ordinateurs embarqués ( Assistants personnels, téléphones cellulaires, microcontrôleurs, etc.)

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Architecture basée microprocesseur

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Architecture basée microcontrôleur

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Mode mixte

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Un exemple 8/16 bits

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Connexion de base en                       mode microcontrôleur

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Démultiplexage d’adresses en mode microprocesseur

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Système basiqueen mode étendu 1/2

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Système basiqueen mode étendu 2/2

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ARM ST32F3(Cortex M3)

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Un système ARM

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Carte STM32429I‐EVAL

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SRAM, Flash and SDRAM

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Audio

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LCD, camera and connectors

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Ethernet

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Le 80386 d’Intel   1/2

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Le 80386 d’Intel   2/2

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CLAVIERPort d'entrée

Port de sortie ÉCRAN

Port de sortie IMPRIMANTE

Port d'E/S DISQUE

Port d'E/S MODEM

Mémoire morte

ROM, EPROM,EEPROM

Mémoire viveRAM

CPU(Unité centralede traitement)

UC(Unité centrale)

Mémoire interne Micro-processeur Ports d'E/S Périphérique externes

Modemexterne

Clavier

Écran Imprimante

MODEM

Ligne téléphonique

UC +Disques

Micro‐ordinateur PC

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Composants de la carte‐mère

Trois bus majeurs :

• Processeur • AGP (Accelerated Graphics 

Port)• PCI (Peripheral 

Component Interconnect)

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Le “Chipset” ou “ponts”  

• Le flux de données est entre– Le CPU et la RAM

– Le CPU et le système d’affichage

– Le CPU et les autres périphériques 

• Deux ponts gèrent le trafic  – Northbridge (pont nord)

• Le plus proche du CPU physiquement

• Connecte le CPU à la mèmoire et à la vidéo

– Southbridge (pont sud)• Plus éloigné du CPU 

• Gère les échanges avec les autres périphériques

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Northbridge & Southbridge

• Varient d’un système à l’autre en fonction de la performance.

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Exemple d’implémentation

Northbridge

Southbridge

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Le pont sud permet aussi la communication avec le clavier et la souris

• Un microcontrôleur 8042 d’Intel assure le scan et le décodage du clavier à  l’aide du BIOS

Comment lire les données du 8042?

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ROM BIOS

• Basic Input Output System : Ensemble de routines résidant dans un boîtier de mémoire non volatile (ROM, EPROM, Flash ROM, etc.) 

• Offre une interface de bas niveau pour gérer le matériel et des routines pour démarrer le système

• Trois fonction principales:

Test au démarrage

(POST ou Power on Self Test)

Amorçage du système d’exploitation

(Bootstrap loader)

Fonctions de base pour les e/s primaires

La puce ROM avec le BIOS fournit tous les utilitaires pour communiquer avec les périphériques locaux et démarrer le système 

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Amorçace du système d’exploitation par le BIOS

POST sans erreur (power-on self test)

Système prêt à l’emploi? (Plug’n’Play)

Trouver un lecteur d’amorce (boot rrive)

Ordinateur allumé

Medium d’amorce trouvé?

Charger le programme d’amorce(boot loader)

Partir le système d’exploitation

Oui

Non

Non

Moniteur alphanumérique

Dernier lecteur d’amorce?

Système dexploitation manquant

Oui

Non

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CMOS

• Système distinct du ROM BIOS

• Comprend une mémoire volatile qui est sauvegardée par un pile rechargeable ou de longue durée (Lithium) 

• Emmagasine les données systèmes sujettes à changement :

– Horloge

– Configuration  

• Fait souvent partie du pont sud

• Accessible par un programme de 

configuration (Setup)

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BIOS vs. CMOS

• BIOS

– Programmes

– Non‐volatile 

– Est mis à jour par reprogrammation totale de la mémoire (“flashing”)

– Typiquement 64 Kx8 de programmes

– Souvent dans un boîtier à part 

• CMOS

– Données

– Volatile

– Modifié par programme (Setup)

– Typiquement 128 Kx8 

– Souvent partie du pont sud

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CMOS Setup 

• Accessbile au démarrage en pesant sur une touche(Del, ESC, F1, F2, CTRL‐ALT‐ESC, CTRL‐ALT‐INS, CTRL‐ALT‐Enter, CTRL‐S)

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Aperçu d’un système d’exploitation

Interface logiciel

Utilisateur

Programmes d’utilisateur

Interface avec le SE

SE

Interface au matériel

Disques – mémoire ‐périphériques