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GEF 435 Principes des systèmes d’exploitation

GEF 435 Principes des systèmes d’exploitation. Le matériel des ordinateurs Revue Pt I (Tanenbaum 1.4). Revue. Quelle sont les deux vues des SE? Nommez des types de SE:. Synopsis. Les composantes d’ordinateur Processeurs Parties d’un processeur Types de processeur Modes d’opération

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GEF 435 Principes des systèmes d’exploitation

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  1. GEF 435Principes des systèmes d’exploitation Le matériel des ordinateurs Revue Pt I (Tanenbaum 1.4)

  2. Revue • Quelle sont les deux vues des SE? • Nommez des types de SE:

  3. Synopsis • Les composantes d’ordinateur • Processeurs • Parties d’un processeur • Types de processeur • Modes d’opération • Types de mémoire

  4. Composantes Monitor • Un SE est lié intimement avec le matériel sur lequel il opère Bus

  5. Processeurs • Le cerveau de l’ordinateur • Fonction du CPU: • Extraire un instruction de la mémoire (fetch) • Décode l’instruction et opérants • Exécute l’instruction • Répète • En pratique c’est plus compliqué...

  6. Processeurs (parties) • Le cœur du CPU est l’ALU (unité arithmétique et logique) • Autres ressources a l’intérieur du CPU: • Registres génériques • Utilisés pour garder les variables durant les calculs • Compteur ordinal (Program counter) • Pointe à la prochaine instruction à extraire de la mémoire

  7. Processeurs (parties) • Autres ressources à l’intérieur du CPU: • Pointeur de pile (stack pointer) • Pointe sur le dessus de la pile du processus courrant • Mot d’état (Program Status Word (PSW)) • Contient les bits de conditions, la priorité du CPU, le mode, et des bits de contrôles

  8. Processeurs (types) Un CPU Pipeline • Quand une instruction est dans le tuyau (pipe) elle sort à l’autre bout et est exécuté même si elle doit être ignorée! • Rend la constructions des compilateurs et SE compliqué. MOVEQ #5, R1 MOVEQ #0, R2 LOOP ADDI #1,R2 CMP R1, R2 BNE LOOP . . .

  9. Processeurs (types) CPU Superscalaire • Unités d’exécution multiple • Extraction d’instructions multiple • Le matériel remet les instructions en ordre (majoritairement) • Les deux modèles expose les dessinateurs de SE et de compilateurs à l’architecture et la complexité!!!

  10. Processeurs (modes) • Deux modes: • Noyau (Kernel) • Toutes les micro instructions sont disponible • Le SE travail dans ce mode • Les programmes peuvent entrer dans ce mode pour faire exécuter une instruction réservée en utilisant une trap (déroutement) • Usager (User) • Programmes voient seulement une région restreinte de la mémoire • Seulement certaines instructions sont disponible pour accès • Normalement les E/S et les fonctions de la mémoire ne sont pas permis

  11. Mémoire • La mémoire idéale: • Extrêmement vite (plus vite que le temps d’exécution du CPU) • Large • Peu coûteuse • Est-ce que nous pouvons faire cela avec la technologie d’aujourd’hui? • NON!

  12. Types de Mémoires (et Hiérarchie) A Memory Hierarchy • Les types de mémoire multiple donne une balance de vitesse, grosseur et coût mais… • …ajoute de la complexité Coût

  13. Types de Mémoires • Registres • Sont embarqués dans le CPU et sont en général rapides • Les Registres sont gérés par le programme • Même si le compilateur a la décision finale

  14. Types de Mémoires • Cache • Très vite mais c’est une mémoire dispendieuse • Potentiellement il y a plusieurs niveaux de cache • Vit prés du CPU • Habituellement contrôlé par le matériel

  15. Types de Mémoires • Mémoire principale (RAM) • Le cheval de travail • Grandit rapidement • Le coût par Meg descend aussi rapidement • Au début des années 1990 $200 vous achetais 1-4Meg • Maintenant $200 achète 2GB

  16. Types de Mémoires • Disques magnétiques • Deux ordres de grandeur moins dispendieux que RAM • Trois ordres de grandeurs plus lent

  17. Types de Mémoires • Rubans magnétiques • Pour sauvegarde et entreposage de large quantités de données • Normalement entreposés les rubans doivent être mont être monter dans un lecteur avant l’accès • Très lent mais extrêmement peu coûteux! Fred, le gars du ruban. Il n’aime pas sa job

  18. Autres types d’ordi et composantes to radar and other ADATS TEU TAU LEU SEU ECU MV PS CMP Interface Elec Unit Mount Servo Elect Unit Discrete I/O 24/24 Bits CEU Serial Interface & Auto Scanner Clock and interrupts 16 channel DPU R/D Converter 16 Channels A/D Converter 16 Channels D/A Converter 24 Channels Main Memory Resolvers GBA, LOSSA Analog I/P GBA, LOSSA Analog O/P SEU

  19. Autres types d’ordi et composantes

  20. Quiz Time! Questions?

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