Ordinateurs: Structure et Applications

Bienvenue sur le site web du cours Ordinateurs: Structure et Applications (OSA pour les intimes) pour la session H2023!

Ce cours présente l'architecture interne de l'ordinateur et l'organisation de ses 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. L'architecture ARM sert de cas d'étude dans la discussion des divers concepts et lors de travaux pratiques.

Équipe

David Ibarzabal

David Ibarzabal

Assistant
Dispo : Lundi 13h30-14h30

Charles Renaud

Charles Renaud

Assistant
Dispo : Jeudi 13h30-14h30

Émile Bernard Duquette

Émile Bernard Duquette

Assistant
Dispo : Vendredi 9h-10h

Logistique

Les notes de la première semaine sur la logistique sont disponibles ici: Logistique du cours.

Plan de cours

Lien vers le plan de cours officiel, et vers la page Capsule.

Formule pédagogique

Plutôt que d'employer le format « traditionnel » avec cours magistraux chaque semaine et de l'étude personnelle à la maison, le cours emploie la formule suivante:

Rencontres comodales (mardi 14h30 à 16h20 au VCH-2880 ou sur zoom)

Le cours est offert en format dit « comodal », c'est-à-dire que vous pouvez vous joindre à nous en personne au VCH-2880 ou à distance sur zoom. Le lien zoom pour le cours à distance est disponible sur le portail des cours.

Important : vous devez utiliser votre compte Zoom de l'Université Laval pour accéder à la rencontre synchrone. Pour ce faire, suivez les instructions indiquées dans ce document.

Cliquez ici pour voir une démonstration de comment on peut passer de l'écran à la caméra rapidement sur zoom. Merci à David !

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Enregistrement des rencontres comodales

Chaque rencontre comodale est enregistrée et disponible pour consultation sur le portail des cours peu de temps après la fin de la rencontre.

Forum de discussions

Nous utilisons PAX pour toutes questions, discussions, etc.

Évaluations

Travaux pratiques

Les travaux pratiques devront être remis sur le portail des cours.

Tous les travaux doivent être faits individuellement et aucun retard n'est permis.

Travail Disponibilité Remise Pondération Forum
TP0 : Format des nombres en binaire 10 janvier 23 janvier, 23h59 1% 2% Questions
TP1 : Devenez un microprocesseur 24 janvier 6 février, 23h59 3% 4% Questions
TP2 : Initiation à l'assembleur ARM
Partie 1: questionnaire
Partie 2: code
7 février 24 février (vendredi), 23h59 3% 4% Questions
TP3 : Copie mémoire
Partie 1: code
Partie 2: questionnaire
28 février 13 mars, 23h59 3% 4% Questions
TP4 : Interruptions et ordonnancement
Partie 1: code
Partie 2: questionnaire
Formatif 17 avril, 23h59 4% 0% Questions
TP5 : Gestion d'une mémoire paginée Formatif 17 avril, 23h59 4% 0% Questions
TP6 : Récapitulation 7 avril 21 avril (vendredi), 23h59 2% 3% Questions

Examens

Les examens sont des questionnaires disponibles sur le portail des cours. Ils sont effectués en ligne.

Examen Date Lieu et heure Pondération Forum
Partiel 28 février 2023 14h30 à 17h30 40% 41% Questions
Final 25 avril 2023 14h30 à 17h30 40% 42% Questions

Semaines de cours Liste de tous les modules

Cliquez sur la semaine pour révéler plus d'informations. Le contenu pour chaque semaine sera rendu disponible au fur et à mesure de la session.

Semaine 1 : 10 janvier 2023

Messages de la semaine

Exceptionnellement, le premier cours (mardi 10 janvier 2023) aura lieu au PLT-1112 (amphithéâtre du pavillon Adrien-Pouliot) afin de permettre à tout le monde de venir en personne !

Modules à l'étude
Introduction au cours à venir.
Historique des ordinateurs à venir.
Représenter des entiers en binaire à venir.
Hexadécimal à venir.

Semaine 2 : 17 janvier 2023

Messages de la semaine
Modules à l'étude
Représentation des rationnels à venir.
Représentation des caractères à venir.
Introduction aux microprocesseurs à venir.

Semaine 3 : 24 janvier 2023

Messages de la semaine
Modules à l'étude
Module 8 à venir.
Module 9 à venir.
Module 10 à venir.

Semaine 4 : 31 janvier 2023

Messages de la semaine
  • Deuxième semaine du TP1. Date de remise: 6 février 23h59.
  • Le simulateur ARM est disponible à l'adresse suivante: http://gif1001-sim.gel.ulaval.ca. Aucune installation nécessaire !
Modules à l'étude
Module 11 à venir.
Module 12 à venir.
Module 13 à venir.

Semaine 5 : 7 février 2023

Messages de la semaine
Modules à l'étude
Module 14 à venir.
Module 15 à venir.

Semaine 6 : 14 février 2023

Messages de la semaine
  • Deuxième (et dernière) semaine du TP2. Date de remise: vendredi 24 février 23h59.
  • Cette semaine sont publiés les derniers modules à l'étude pour l'examen partiel. La semaine prochaine sera dédiée à une révision de la matière.
  • Les informations sur l'examen partiel sont disponibles (voir plus bas).
Modules à l'étude

Semaine 7 : 21 février 2023

Messages de la semaine
  • Cette semaine est dédiée à la révision de la matière en vue de l'examen partiel du 19 octobre. Il n'y a pas de nouvelle matière!
  • Vous avez jusqu'au vendredi 24 février 23h59 pour remettre le TP2.
Grève des profs de l'Université Laval

En vertu de la grève du syndicat des professeurs de l'Université Laval (20 février au 3 mars 2023 inclusivement), Jean-François sera dans l'impossibilité d'exercer ses fonctions. Pour toute question sur la grève, veuillez svp consulter la foire aux questions de l'Université.

Rappel de la planification pour les prochaines semaines :

  • Mardi 21 février, 14h30 à 16h30 : la séance de dépannage par Charles et David se fera, comme à leur habitude, entièrement à distance. Ils feront des exercices tirés des examens des années antérieures. La séance ne sera pas enregistrée et se fera sur le lien zoom de David.
  • Jeudi 23 février, 11h00-12h00 : séance de dépannage par Émile (lien zoom habituel).
  • Samedi 25 février, 11h00-12h00 : séance de dépannage par Émile (en remplacement du 3 mars).
  • Dimanche 26 février, 11h00-12h00 : séance de dépannage par Charles (en remplacement du 2 mars).
  • Lundi 27 février, 13h30-14h30 : séance de dépannage par David (horaire habituel).
  • Mardi 28 février, 14h30 à 16h30 : l'examen partiel, effectué à distance, a lieu comme prévu. Voir ci-bas pour les informations.
  • 2 et 3 mars : Les séances de dépannage de Charles et Émile habituellement à l'horaire sont annulées (déplacées aux horaires ci-haut).
Aide-mémoire pour l'examen partiel

Ce document aide-mémoire pourrait vous être utile pour l'examen partiel. Il serait judicieux de l'imprimer à l'avance pour y avoir accès facilement.

Révision des modules 16 et 17
Révision du module 16

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Révision du module 17

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Exercices pour les modules 16 et 17

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Révision pour l'examen

Cette capsule vidéo présente une révision de toute la matière pour l'examen.

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Examen partiel : 28 février 2023, 14h30 à 17h30

Informations sur l'examen de mi-session

L'examen est un questionnaire sur le portail des cours, le 28 février 2023, de 14h30 à 17h30. Cliquez ici pour y accéder directement.

  • L'examen sera effectué à distance, sur le portail des cours. Il s'agit d'un questionnaire à remplir, et contiendra des choix de réponses, réponses courtes, et réponses à développement.
  • Les modules 2 à 17 (inclusivement) sont matière à l'examen. Assurez-vous de consulter les objectifs d'apprentissage de chaque module pour vous assurer que vous êtes bien préparés.
  • Le questionnaire ne sera accessible qu'à la date et heure prévues, et se terminera automatiquement à la fin.
  • Vous n'aurez pas à activer votre webcam.
  • Ce document aide-mémoire pourrait vous être utile. À imprimer à l'avance !
Examens des années antérieures

Attention: regarder immédiatement les solutions des examens antérieurs ne constitue pas une façon appropriée d'étudier! Pratiquez-vous d'abord sérieusement, sans regarder les solutions. Ne les consultez qu'après avoir essayé de répondre aux questions. Notez également que la matière peut avoir changé (surtout depuis 2016).

Semaine 8 : 28 février 2023

Messages de la semaine
  • Le TP3 est disponible. Date de remise : 13 mars 23h59 (retour de la semaine de lecture). Vous avez déjà toute la matière pour faire ce TP.
  • Pour la semaine de lecture, il n'y a qu'un seul module à l'étude (module 19).
  • Je vous souhaite une excellente semaine de lecture !
Modules à l'étude
Module 19 à venir.

Semaine de lecture : 6 au 10 mars 2023

Semaine 10 : 14 mars 2023

Grève des profs de l'Université Laval

Le syndicat des profs de l'Université Laval a décrété la grève générale illimitée à partir de lundi le 13 mars. Voici donc comment nous allons procéder pour la suite :

  • La date de remise du TP3 est maintenue au 13 mars, 23h59 (comme prévu).
  • La suite des TPs et des évaluations est suspendue.
  • Les modules et capsules continueront d'être publiés sur le site du cours (comme prévu).
  • Les séances de dépannage offertes par les 3 dépanneurs seront maintenues (comme prévu).
  • Le forum sur PAX sera toujours disponible, et nos 3 dépanneurs seront là pour répondre à vos questions sur la matière.

Les modalités de reprise vous seront transmises dès que la situation sera revenue à la normale.

Modules à l'étude
Module 20 à venir.
Module 21 à venir.
Module 22 à venir.

Semaine 11 : 21 mars 2023

Grève des profs de l'Université Laval

La grève se poursuit :

  • La suite des TPs et des évaluations est suspendue.
  • Les modules et capsules continueront d'être publiés sur le site du cours (comme prévu).
  • Les séances de dépannage offertes par les 3 dépanneurs seront maintenues (comme prévu).
  • Le forum sur PAX sera toujours disponible, et nos 3 dépanneurs seront là pour répondre à vos questions sur la matière.

Les modalités de reprise vous seront transmises dès que la situation sera revenue à la normale. Si vous m'avez écrit par courriel : je vous répondrai dès la fin de la grève.

Modules à l'étude
Allocation mémoire contigüe à venir.
Allocation mémoire paginée à venir.

Semaine 12 : 28 mars 2023

Grève des profs de l'Université Laval

La grève se poursuit :

  • La suite des TPs et des évaluations est suspendue.
  • Les modules et capsules continueront d'être publiés sur le site du cours (comme prévu).
  • Les séances de dépannage offertes par les 3 dépanneurs seront maintenues (comme prévu).
  • Le forum sur PAX sera toujours disponible, et nos 3 dépanneurs seront là pour répondre à vos questions sur la matière.

Les modalités de reprise vous seront transmises dès que la situation sera revenue à la normale. Si vous m'avez écrit par courriel : je vous répondrai dès la fin de la grève.

Modules à l'étude
Modules d'entrées-sorties à venir.
Entrées-sorties à venir.

Semaine 13 : 4 avril 2023

Grève des profs

La grève des profs de l'UL est terminée ! Nous reprendrons le cours dès le 4 avril. Le plan pour le reste de la session a comme objectif principal de réduire l'impact que la grève pourra avoir sur vous à son strict minimum. Il vise à :

  1. conserver la date de l'examen final pour ne pas retarder votre fin de session ;
  2. vous exposer à toute la matière prévue au plan de cours ;
  3. ne pas sur-compresser votre temps afin que vous puissiez conserver une charge de travail raisonnable.

Il se décline donc comme suit :

  • Les TP4 et TP5 sont maintenant formatifs.
    • Le 8% de pondération (TP4+TP5) est redistribué à chaque évaluation de cette manière : 1% pour chacun des TP0-3 et TP6, 1% pour l'examen partiel, 2% pour l'examen final.
    • Les énoncés des TP4 et TP5 seront tout de même disponibles pour ceux qui voudraient les faire.
    • Si vous nous remettez vos TP4 et TP5 avant le 17 avril 23h59, ceux-cis seront corrigés et vous recevrez une rétroaction avant l'examen pour vous permettre de vous préparer.
    • Ces notes ne compteront toutefois pas au cumulatif et l'examen ne portera pas sur les TPs.
  • Le TP6 (Récapitulation) aura lieu selon l'horaire prévu et portera sur les modules à l'examen. Il sera donc disponible le 7 avril prochain (à l'avance) et sera à remettre le 21 avril, 23h59.
  • L'examen final aura lieu comme prévu le 25 avril à 14h30. Il ne portera que sur les modules suivants :
    • 19. Les interruptions
    • 22. Les processus
    • 24. Allocation mémoire paginée
    • 25. Modules d'entrées-sorties
    • 26. Entrées-sorties
    • 27. Mémoire cache
  • Les autres modules (20, 21, 23, 28, 29, 30) seront toujours disponibles et vous êtes encouragés à les étudier, à poser des questions, faire les devoirs suggérés, etc. Ils ne seront cependant pas évalués.
  • Les modules continueront d'être publiés au même rythme, et nous réviserons ensemble les modules évalués dans l'ordre chronologique.
  • La dernière semaine avant l'examen, en plus du cours du 18 avril nous tiendrons une séance de révision additionnelle. Cette séance sera donnée par Jean-François, sera entièrement à distance, et sera enregistrée. Pour maximiser vos disponibilités, elle sera tenue en soirée. Veuillez remplir le doodle suivant pour déterminer le meilleur moment.

Le plan a été approuvé par les étudiants et est donc entériné.

Modules à l'étude

Notez que le module 27 ci-bas est le dernier module évalué à l'examen final. Les modules de la semaine prochaine (série et USB) ne seront pas évalués.

Mémoire cache à venir.
Meltdown (BONUS) à venir.

Semaine 14 : 11 avril 2023

Messages de la semaine
Modules à l'étude
Communication série à venir.
USB à venir.

Semaine 15 : 18 avril 2023

Messages de la semaine
  • Lors du cours du 18 avril, nous réviserons les modules 26 (entrées-sorties) et 27 (mémoire cache). Il n'y a pas de nouvelle matière!
  • Nous tiendrons une séance de révision pour l'examen final mercredi le 19 avril de 19h30 à 21h. Cette séance aura lieu entièrement à distance (utilisez le même lien zoom que pour le cours du mardi) et sera enregistrée.

Examen final : 25 avril 2023, 14h30 à 17h30

Informations sur l'examen final

L'examen sera disponible sur le portail des cours, le 25 avril 2023 de 14h30 à 17h30. Cliquez ici pour y accéder directement.

  • L'examen sera effectué à distance, sur le portail des cours. Il s'agit d'un questionnaire à remplir, et contiendra des choix de réponses, réponses courtes, et réponses à développement.
  • Tel que convenu dans notre plan de continuité, l'examen portera sur les modules suivants:
    • 19. Les interruptions
    • 22. Les processus
    • 24. Allocation mémoire paginée
    • 25. Modules d'entrées-sorties
    • 26. Entrées-sorties
    • 27. Mémoire cache
    Une bonne compréhension des concepts évalués à l'examen partiel (ex: ARM, adressage) est assumée, mais cette matière ne sera pas évaluée directement. Assurez-vous de consulter les objectifs d'apprentissage de chaque module pour vous assurer que vous êtes bien préparé.e.s.
  • Le questionnaire ne sera accessible qu'à la date et heure prévues, et se terminera automatiquement à la fin.
  • Vous n'aurez pas à activer votre webcam.
Aide-mémoire pour l'examen final

Ce document aide-mémoire pourrait vous être utile pour l'examen final. Il serait judicieux de l'imprimer à l'avance pour y avoir accès facilement.

Séances de soutien

Les assistants de cours seront disponibles sur zoom pour répondre à vos questions à l'approche de l'examen. Le même horaire que d'habitude prévaut.

Examens des années antérieures

Attention: regarder immédiatement les solutions des examens antérieurs ne constitue pas une façon appropriée d'étudier! Pratiquez-vous d'abord sérieusement, sans regarder les solutions. Ne les consultez qu'après avoir essayé de répondre aux questions. Notez également que la matière peut avoir changé légèrement (surtout depuis 2016).

Remerciements

Merci à Marc-André Gardner, Yannick Hold-Geoffroy, Étienne Dubeau, Jonathan Goudreault et Jessica Déziel pour le développement de notre simulateur ARM. Merci à Julien Lavoie-Bernier pour les exercices sur le portail des cours. Merci également à Étienne Tremblay pour le matériel original et l'aide apportés à l'élaboration du contenu initial de ce cours. Je donne la permission à quiconque d'utiliser le contenu présent sur ce cours, à condition de créditer les sources originales.