introduction à l’architecture des ordinateurs

L’évolution de la prise en compte des entrées/sorties sur la machine matérielle a permis de libérer le processeur central de la réalisation de ces entrées/sorties qui sont à la charge d’un dispositif particulier (DMA ; processeur d’entrées/sorties).
Plusieurs programmes sont chargés en mémoire centrale. Aussi un parallélisme réel permet la réalisation d’entrées/sorties pour le compte d’un programme A et l’exécution de calcul pour un programme B. La machine est multiprogrammée.
Le système d’exploitation, pour une machine multiprogrammée, a deux rôles essentiels :
- gérer le partage physique de la machine matérielle ;
- faciliter l’utilisation de cette machine matérielle.

Aussi le système d’exploitation est défini comme un ensemble de fonctionnalités de haut niveau qui peuvent être appelées depuis une application. Cet ensemble de fonctions système s’exécute dans un mode privilégié appelé mode système ou superviseur.

Un mécanisme fondamental sur lequel s’appuie le système d’exploitation est celui des interruptions matérielles et des exceptions :
- une interruption matérielle (IRQ du PC) signale au processeur principal la survenue d’un événement externe nécessitant un traitement immédiat.
- une exception signale au processeur principal , la survenue d’une erreur interne au programme en cours d’exécution ( exemple : division par 0).
L’interruption ou l’exception est traitée par le système d’exploitation en mode superviseur, qui exécute un programme spécifique de l’interruption ou de l’exception levée.

Le système d’exploitation peut être décomposé en un ensemble de fonctionnalités :
- ordonnancement et gestion des exécutions de programmes appelés processus ;
- allocation de la mémoire centrale ;
- gestion des fichiers et des entrées/sorties ;
- gestion de la communication entre processus.

le support de cours 

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Bibliographie : chapitre 11 du livre "architecture des machines et des systèmes d’exploitation", DUNOD, J. Delacroix, A. Cazes

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