GIF-1001 : Ordinateurs : structure et applications

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1 Faculté des sciences et de génie Département de génie électrique et de génie informatique PLAN DE COURS GIF-1001 : Ordinateurs : structure et applications NRC Automne 2015 Préalables : IFT 1001* OU IFT 1004* OU IFT 1904* OU GLO 1900* OU GLO 1901* Mode d'enseignement : À distance Temps consacré : Crédit(s) : 3 Ce cours présente l'architecture interne de l'ordinateur et l'organisation de ces principaux éléments. Il prépare à l'exploitation de l'ordinateur dans des problèmes d'ingénierie tels l'acquisition et le traitement de données, la commande industrielle et la gestion de périphériques. Afin de bien dégager la vision physique et logique, il utilise principalement le langage d'assemblage. Le micro-ordinateur compatible PC sert de machine type dans la discussion des divers concepts et lors de travaux pratiques. Ce cours est offert à distance. Pour plus d informations, consultez la page du cours à l adresse IMPORTANTE : Veuillez vous assurer, pour chaque cours donné à distance, qu il n existe aucun conflit d horaire entre vos examens, aucun accommodement ne sera accordé en cas de conflit d horaire. Plage horaire Classe virtuelle synchrone lundi 17h30 à 18h50 Du 31 août 2015 au 11 déc jeudi 17h00 à 18h20 Du 31 août 2015 au 11 déc Il se peut que l'horaire du cours ait été modifié depuis la dernière synchronisation avec Capsule. Vérifier l'horaire dans Capsule Site de cours Coordonnées et disponibilités Yves Roy Enseignant support à distance seulement [email protected] Disponibilités Vous devez communiquer par courriel avec l'enseignant ou les assistants de cours pour entrer en contact avec eux, car il n'est pas possible Université Laval Page 1 de 10

2 Soutien technique Pour recevoir du soutien technique relatif à l'utilisation du Portail des Cours, contactez : Comptoir LiberT (FSG) Pavillon Adrien-Pouliot, Local 3709 [email protected] poste 4651 Session d'automne et hiver Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi 08h00 à 18h45 08h00 à 18h45 08h00 à 18h45 08h00 à 18h45 08h00 à 16h45 Session d'été Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi 08h00 à 16h00 08h00 à 16h00 08h00 à 16h00 08h00 à 16h00 08h00 à 16h45 Université Laval Page 2 de 10

3 Sommaire Description du cours... 4 Objectifs... 4 Déroulement du cours... 4 Objectifs spécifiques... 4 Contenu et activités... 4 Évaluations et résultats... 6 Modalités sur les laboratoires... 6 Détails sur les modalités d'évaluation... 6 Échelle des cotes... 6 Politique sur les examens... 7 Modalités d'évaluation... 7 Informations détaillées sur les évaluations sommatives... 7 Examen Examen TP TP TP TP TP Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques... 9 Politique sur le plagiat et la fraude académique... 9 Étudiants ayant un handicap, un trouble d apprentissage ou un trouble mental... 9 Matériel didactique... 9 Matériel obligatoire... 9 Logiciels... 9 Note sur les droits d'auteur Médiagraphie et annexes Bibliographie Logiciels Université Laval Page 3 de 10

4 Description du cours Objectifs Ce cours vise à permettre aux étudiants de comprendre des concepts qui se rapportent à la structure et au fonctionnement des ordinateurs. L atteinte de cet objectif principal est rendue possible par l atteinte d objectifs secondaires qui requiert la compréhension de concepts qui ont trait à la conception et au fonctionnement : des systèmes d opération qui gèrent le fonctionnement des ordinateurs; des outils et langages de programmation qui sont utilisés pour programmer les ordinateurs; des processeurs qui se retrouvent au cœur des ordinateurs; des éléments qui travaillent de pair avec les processeurs pour permettre aux ordinateurs de fonctionner; des éléments qui sont utilisés pour permettre aux ordinateurs d interagir entre eux ou avec d autres appareils électroniques; de moyens qui sont utilisés pour rendre les ordinateurs plus performants. Les travaux pratiques qui sont à faire pour le cours ont quant à eux pour objectifs de permettre aux étudiants d approfondir les notions vues en classe en les faisant : se familiariser avec l installation et l utilisation d outils de programmation d ordinateurs et d analyse de programmes; comprendre comment interagissent entre elles des parties d un même programme qui sont rédigées dans différents langages de programmation; développer des connaissances en matière de programmation en langage assembleur. Déroulement du cours Le contenu théorique du cours sera présenté pendant les périodes prévues à l'horaire. Certains des documents présentés en classe seront disponibles sur le site du cours pour faciliter la révision de la matière. Ces documents ne sauront se substituer aux notes personnelles prises en classe. L'enseignement à distance implique du support à distance pour des raisons d'équité. Aussi le support fourni pour la réalisation des travaux pratiques de même que pour la bonne compréhension de la matière vue en classe se fera par courriels. Il ne sera donc pas possible de rencontrer l'enseignant ou les assistants de cours en personne, car de telles rencontres ne sauraient que favoriser les personnes qui demeurent près de l'université Laval au détriment de celles qui demeurent plus loin. Objectifs spécifiques Les objectifs spécifiques de chacune des sections du cours apparaîtront dans les pages du site du cours qui leurs seront associées. Contenu et activités Le tableau ci-dessous présente les semaines d'activités prévues dans le cadre du cours. Titre Période Date Lien vers la classe virtuelle Enregistrements de la classe virtuelle INTRODUCTION Plan de cours Plan de cours et calendriers des activités... Introduction Organisation de la matière et du déroulement du cours... Langages de programmation S2-J S1-J S1-J Université Laval Page 4 de 10

5 Titre Période Date Langage, niveaux d'abstraction et compilation... ARCHITECTURE DES MICROPROCESSEURS Modèle élémentaire De la logique aux plus logiques des circuits logiques... Nombres et représentation Compter sur les 16 doigts de la main... Fractions et nombres flottants Compter sur les demi-doigts de la main... Architecture de base À jeux complexes, jeux simplifiés... ARM, x86 et Cie Les ARMs et les autres... LANGAGE ASSEMBLEUR Jeu d'instructions S5-J Opérations logiques et arithmétiques S6-L Sauts et sauts conditionnels S6-J Boucles et conditions S7-M Fonctions à paramètres S7-J Variables et accès aux variables S10-M Notions plus avancées S10-J PROGRAMMATION DES ORDINATEURS Systèmes d'exploitation La gestion par l'exploitation systématique des ressources??? Système élémentaire Les voies de l'intérieur.. Au coeur des systèmes d'exploitation Différences de noyaux et caractéristiques communes... ARCHITECTURE DES ORDINATEURS Éléments de base Des cartes mère aux cartes de mémoire... Liens entre les éléments de base Le monde intérieur et ses interactions... Mémoire cache De cache à cache... Entrées et sorties Le monde extérieur et ses interruptions... PÉRIPHÉRIQUES ET EXTENSIONS Disques durs et autres Pour que tout tourne rond... Gestion de fichiers Pour que les écrits restent... Communications Les ports et l'environnement... AJOUTS, AMÉLIORATIONS ET COMPROMIS Ajouts, améliorations et compromis Toujours plus, toujours plus vite... S3-L S3-J S4-L S4-J S5-L S1-J S12-J S2-M S11-M S11-J S12-M S12-J S13-M S13-J S14-M S12-J S14-M S14-J Université Laval Page 5 de 10

6 Titre Période Date ÉVALUATIONS Examen 1 S8 Examen 2 S16 TRAVAUX PRATIQUES Laboratoire 1 S4-S Laboratoire 2 S6-S Laboratoire 3 S8-S Laboratoire 4 S12-S Laboratoire 5 S15-S EXERCICES Exercice 1: Installation de IAR S2-J Note : Veuillez vous référer à la section Contenu et activités de votre site de cours pour de plus amples détails. Évaluations et résultats Modalités sur les laboratoires Règlement sur la sécurité dans les laboratoires du Département de génie électrique et de génie informatique et formation sur les dangers de l'électricité Le Département de génie électrique et de génie informatique a adopté un règlement sur la sécurité dans ses laboratoires. Ce règlement est disponible à l'adresse : reglements-securite-lab-v2.pdf Tous les étudiants sont priés de respecter celui-ci scrupuleusement. Par ailleurs une formation sur les dangers de l'électricité est offerte aux étudiants à chaque début de session. Certains cours exigent que cette formation soit suivie avant le début des laboratoires. Les étudiants qui n'auront pas suivi cette formation se verront refuser l'accès aux laboratoires. Détails sur les modalités d'évaluation L'évaluation sera faite à l'aide de deux examens et de cinq rapports de travaux pratiques. Les lieux où se tiendront les examens vous seront communiqués en classe et par l'entremise du site du cours. Les rapports seront à remettre avant les dates et les heures qui s'appliqueront pour chacun d'eux. Un travail remis en retard vaudra au plus: 2% si le retard est d'un jour ou moins 1% si le retard est plus grand qu'un jour et de deux jours ou moins 0% si le retard est plus grand que deux jours. Échelle des cotes Cote % minimum % maximum A+ 89,5 100 A 84,5 89,49 Cote % minimum % maximum C ,49 C 64,5 67,99 Université Laval Page 6 de 10

7 Cote % minimum % maximum A ,49 B+ 77,5 79,99 B 75 77,49 B- 72,5 74,99 Cote % minimum % maximum C- 59,5 64,49 D+ 54,5 59,49 D 50 54,49 E 0 49,99 Politique sur les examens Les étudiants qui ont une lettre d'attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un conseiller du secteur Accueil et soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent rencontrer leur professeur au début de la session afin que des mesures d'accommodation en classe ou lors des évaluations puissent être prévues et planifiées suffisamment à l'avance puis mises en place. Modalités d'évaluation Sommatives Titre Date Mode de travail Pondération Examen (Somme des évaluations de ce regroupement) 80 % Examen 1 Examen 2 Le 18 oct de 09h00 à 12h00 Le 17 déc de 18h30 à 21h20 40 % 40 % Travaux pratiques (Somme des évaluations de ce regroupement) 20 % TP1 Dû le 26 sept à 23h59 4 % TP2 Dû le 10 oct à 23h59 4 % TP3 Dû le 24 oct à 23h59 4 % TP4 Dû le 21 nov à 23h59 4 % TP5 Dû le 12 déc à 23h59 4 % Informations détaillées sur les évaluations sommatives Examen 1 Date et lieu : Pondération : 40 % Remise de l'évaluation : Le 18 oct de 09h00 à 12h00, VCH-2880,VCH-2850 Examen en classe Porte sur la matière vue avant l'examen: introduction, programmation des ordinateurs, architecture des microprocesseurs, langage assembleur et travaux pratiques 1 à 3. Matériel autorisé : Notes de cours, notes personnelles et matériel de calcul autorisé Examen 2 Université Laval Page 7 de 10

8 Date : Pondération : 40 % Remise de l'évaluation : Le 17 déc de 18h30 à 21h20 Une erreur s'est glissée sur le site pixel. Les heures et les dates mentionnées sur le site ENA sont les bonnes. L'examen aura lieu à 18h30 le 17 décembre. Examen en classe L'examen couvre la matière vue après le premier examen (langage assembleur, architecture des ordinateurs, périphériques et extensions, ajouts, améliorations et compromis et laboratoires 3 à 5) Matériel autorisé : Notes de cours, notes personnelles et matériel de calcul autorisé TP1 Date de remise : 26 sept à 23h59 Pondération : 4 % Remise de l'évaluation : Boîte de dépot Directives de l'évaluation : Dépôt par internet via le site du cours TP2 Date de remise : 10 oct à 23h59 Pondération : 4 % Remise de l'évaluation : Boîte de dépot Directives de l'évaluation : Dépôt par internet via le site du cours TP3 Date de remise : 24 oct à 23h59 Pondération : 4 % Remise de l'évaluation : Boîte de dépot Directives de l'évaluation : Dépôt par internet via le site du cours TP4 Date de remise : 21 nov à 23h59 Pondération : 4 % Remise de l'évaluation : Boîte de dépot Directives de l'évaluation : Dépôt par internet via le site du cours TP5 Université Laval Page 8 de 10

9 Date de remise : 12 déc à 23h59 Pondération : 4 % Remise de l'évaluation : Boîte de dépot Directives de l'évaluation : Dépôt par internet via le site du cours Politique sur l'utilisation d'appareils électroniques La politique sur l'utilisation d'appareils électroniques de la Faculté des sciences et de génie peut être consultée à l'adresse : Politique sur le plagiat et la fraude académique Règles disciplinaires Tout étudiant qui commet une infraction au Règlement disciplinaire à l'intention des étudiants de l'université Laval dans le cadre du présent cours, notamment en matière de plagiat, est passible des sanctions qui sont prévues dans ce règlement. Il est très important pour tout étudiant de prendre connaissance des articles 28 à 32 du Règlement disciplinaire. Celui-ci peut être consulté à l'adresse suivante: Plagiat Tout étudiant est tenu de respecter les règles relatives au plagiat. Constitue notamment du plagiat le fait de: copier textuellement un ou plusieurs passages provenant d'un ouvrage sous format papier ou électronique sans mettre ces passages entre guillemets et sans en mentionner la source; résumer l'idée originale d'un auteur en l'exprimant dans ses propres mots (paraphraser) sans en mentionner la source; traduire partiellement ou totalement un texte sans en mentionner la provenance; remettre un travail copié d'un autre étudiant (avec ou sans l'accord de cet autre étudiant); remettre un travail téléchargé d'un site d'achat ou d'échange de travaux scolaires. L'Université Laval étant abonnée à un service de détection de plagiat, il est possible que l'enseignant soumette vos travaux pour analyse. Étudiants ayant un handicap, un trouble d apprentissage ou un trouble mental Les étudiants qui ont une lettre d'attestation d'accommodations scolaires obtenue auprès d'un conseiller du secteur Accueil et soutien aux étudiants en situation de handicap (ACSESH) doivent impérativement se conformer à la politique d'accommodations scolaires aux examens de la Faculté des sciences et de génie qui peut être consultée à l'adresse : PDF/Politique-Facultaire-Accommodements.pdf Matériel didactique Matériel obligatoire Il n'y a pas de livres obligatoires et certains des documents présentés en classe pourront être téléchargés à l'aide du site du cours à titre de complément aux notes personnelles prises lors des cours Les travaux pratiques à faire nécessitent l'accès avec droits d'administrateur à un ordinateur de type PC muni des applications requises pour la navigation sur le web. La personne qui utilisera un autre type d'ordinateur ne pourra compter sur l'aide de l'enseignant et des assistants de cours lorsqu'il s'agira de faire en sorte que les logiciels utilisés pour le cours fonctionnent sur leur ordinateur. Logiciels Université Laval Page 9 de 10

10 Les ordinateurs utilisés pour consulter le matériel pédagogique et les séances de cours doivent être munis, au minimum, des applications suivantes : Navigateur de génération récente supportant la technologie Flash (ex. IE5+, Firefox1+, Safari1+, etc.) Lecteur PDF (Acrobat Reader, etc.) ou l'équivalent Visionneuse PowerPoint : 43ab 4f24 90b7 a94784af71a4 Des applications disponibles gratuitement sur la toile seront à installer afin de pouvoir réaliser les travaux pratiques prévus pour le cours. Note sur les droits d'auteur L'édition internationale d'un livre de référence n'est pas permise, notamment lors des examens lorsque les documents sont autorisés, puisqu'elle ne respecte pas la loi sur les droits d'auteur au Canada. Médiagraphie et annexes Bibliographie Des suggestions de lectures seront faites en classe. Logiciels Il n'y a pas de logiciel à acheter pour le cours. Des informations à propos des logiciels requis pour la réalisation des travaux pratiques vous seront fournies en classe. Université Laval Page 10 de 10