Présentation du cours

Introduction

Ce cours met l’accent sur la compréhension générale de l’architecture, de la structure et des principes de fonctionnement d’un ordinateur. Dans cette perspective, le cours couvre les aspects du matériel à plusieurs niveaux de hiérarchie et peut couvrir les sous-systèmes d’un processeur jusqu’aux fonctions matérielles d’interface avec l’extérieur.

Objectifs d’apprentissage

À la fin du cours INF 1427, vous devriez être capable de :

  • Décrire le fonctionnement interne des ordinateurs et expliquer comment cette organisation interne affecte les performances.
  • Appliquer les méthodes et techniques utilisées dans les architectures modernes pour améliorer les performances.
  • Identifier les principales directions vers lesquelles les architectures vont se développer.

Durée du cours

Le cours dure 135 heures, réparties sur 15 semaines.

Vous pouvez toutefois, si nécessaire, profiter d’un report de la fin du cours. Pour des précisions sur cette possibilité, consultez le Guide des études à distance (p. 36).

Démarche d’apprentissage

Le cours est constitué de neuf modules comprenant des activités de perfectionnement comme des quiz. Voici la présentation des neuf modules :

À l’exception du premier module, les modules partagent une même structure :

  • Étude d’un texte de référence présentant les concepts et les techniques en lien avec la thématique du module.
  • Réalisation d’exercices pratiques en lien avec la thématique du module.
  • Évaluation des connaissances par la réalisation d’un test en ligne noté.

Vous trouverez ci-dessous la description détaillée de chacun des modules.

Module 1 : Introduction

Ce premier module constitue une introduction générale sur les architectures des ordinateurs. Il présente l’histoire des ordinateurs et leurs étapes de conceptions dans le temps.

Module 2 : Représentation des données

Ce module est dédié à la représentation des données à savoir les nombres entiers, négatifs et réels ainsi que la représentation des caractères. Ce module permet à l’étudiant de se familiariser avec les techniques de représentations existantes dans les différentes bases (binaire, décimale et hexadécimale).

Module 3 : Ordinateur et processeur

Ce module introduit l’architecture de base d’un processeur telle que présentée par Von Neumann. Il aborde le jeu d’instructions, l’unité arithmétique et logique (UAL), les différents registres d’un processeur, et les séquenceurs. 

Module 4 : Langage assembleur

Ce module traite le langage assembleur, un langage de bas niveau qui représente le langage machine sous une forme lisible par un humain. Ce module détaille également des notions sur l’assembleur à savoir les instructions, les opérandes, et les modes d’adressage.

Module 5 : Mémoire

Ce module traite de la mémoire, un composant indispensable de l’ordinateur qui n’a cessé d’évoluer au cours des dernières années. Dans ce module, on étudie plusieurs catégories de mémoires, différenciées par leurs caractéristiques (adressage, performances, accès, etc.) à savoir la mémoire principale, la mémoire secondaire, etc.

Module 6 : Mémoire cache

Ce module traite de la mémoire cache qui représente le premier niveau d’hiérarchisation de la mémoire principale. Il introduit également les caractéristiques de la mémoire cache qui conditionnent également sa complexité, et comment il est possible d’hiérarchiser davantage la mémoire en plaçant plusieurs niveaux de cache entre la mémoire principale et le processeur.

Module 7 : Mémoire virtuelle

Ce module traite de la mémoire virtuelle, un concept très intéressant utilisé pour individualiser les espaces mémoire des différents programmes s’exécutant sur le processeur. Il introduit également le concept de segmentation qui permet un découpage logique de l’espace mémoire d’un programme en fonction de son utilisation pour rendre plus efficace son positionnement en mémoire physique. 

Module 8 : Entrées/sorties

Ce module traite des entrées/sorties dans un ordinateur. Le processeur est inutile sans moyen de communication. Il s’agit dans ce module de présenter : les périphériques, les bus de communication, et les contrôleurs d’entrées/sorties.

Module 9 : Multiprocesseur

Ce module traite des multiprocesseurs. L’objectif principal des multiprocesseurs est d’améliorer les performances. Il introduit la notion du parallélisme et détaille ses différents types à savoir le parallélisme au niveau d’instructions, le parallélisme au niveau des données, et le parallélisme au niveau des tâches.

Évaluation des apprentissages

L’évaluation des apprentissages repose sur trois types d’activités :

  • Test en ligne sous la forme de questions à choix multiples (Quiz) : à l’exception du premier module d’introduction, des Quiz sont développés à la fin de chaque module, pour évaluer vos connaissances. Chaque Quiz compte pour 2.5 % de la note globale (2.5 * 8 (modules) = 20 %).
  • Exercices et travaux pratiques : ces travaux vous aideront à vous familiariser et à assimiler les concepts présentés dans le cours. Ces travaux exigent la mobilisation des connaissances acquises au cours. Les travaux notés comptent pour 40 % de la note globale.
  • Examen final en ligne. L’examen final dure trois jours et porte sur toute la matière étudiée dans le cours. L’examen final compte pour 40 % de la note globale. Votre examen sera disponible lorsque vous aurez complété tous quiz en ligne et vos travaux notés.

C’est le professeur responsable du cours ou la personne tutrice qui corrige vos travaux et qui vous communiquent une évaluation et une rétroaction.

La notation littérale (A, B, C, E) est utilisée pour la note finale, conformément au Guide des études à distance (p. 27-28).

Remise des évaluations 

  • La remise des travaux notés s’effectue dans l’outil de « Dépôt des travaux » de votre MaTÉLUQ en un seul document (Word, ODF, PDF, RTF ou en format texte). 
  • La remise de l’examen final s’effectue à même l’environnement dans lequel vous passerez l’examen. Vous serez guidé au moment venu.
  • Ne déposez pas vos solutions en plusieurs fichiers. Ne déposez pas une archive compressée (zip, rar ou autre).

    Précision :

    Nous n’offrons pas d’accusé de réception. C’est inutile, car vous  pourrez toujours consulter l’historique de vos travaux dans l’outil de dépôt de l’université.

  • Pour rappel : vos travaux sont personnels et vous ne devez pas partager vos solutions. Il est de votre responsabilité de lire et de suivre les consignes.

En ce qui concerne le plagiat

Tout étudiant qui commet une infraction au règlement Plagiat, fraude et comportement répréhensible dans le cadre du présent cours, notamment en matière de plagiat, est passible des sanctions qui sont prévues dans ce règlement.

Encadrement

Le soutien à l’apprentissage est essentiellement assuré par les membres de l’équipe pédagogique, c’est-à-dire le professeur responsable du cours et les autres personnes qui assurent l’encadrement.

Lors des contacts et des rencontres, les différents membres de l’équipe pédagogique vous aideront à mieux comprendre la nature des tâches à accomplir, à structurer les nouvelles connaissances et à faire le lien entre la théorie et la pratique. Ils sont aussi présents sur le plan affectif et motivationnel.

Les contacts et le suivi individuel à distance sont assurés par courrier électronique, le téléphone, la visioconférence ou d’autres outils de communication au besoin.

N’oubliez pas que vous pouvez également poser vos questions en tout temps sur le forum du cours, la personne chargée de votre encadrement vous répondra dans les plus brefs délais.

Forum

Le forum du cours a été pensé pour mettre à votre disposition afin de poser vos questions en lien avec la matière du cours ainsi que dans la volonté de créer une communauté d’échanges avec vos pairs.

Son organisation par modules, vous permet de poser vos question et commentaires directement en lien avec le contenu afin de favoriser vos apprentissages. N’hésitez donc pas à vous y rendre autant que possible la personne responsable de votre encadrement se fera un plaisir de répondre à vos interrogations.

De même pour des échanges enrichissants prenez le temps de discuter avec les autres étudiants du cours.