ordinateur (suite)

Les organes périphériques interactifs

Ils permettent le dialogue homme-machine. L’échange de messages sous forme alphanumérique est traité par des machines à écrire émettrices-réceptrices ou des systèmes comprenant clavier émetteur et écran cathodique récepteur. Les unités de visualisation graphique autorisent non seulement la présentation d’images par l’ordinateur, mais aussi l’intervention de l’homme, qui peut désigner des points illuminés grâce à un crayon photosensible renvoyant l’impulsion lumineuse reçue lorsque le spot passe devant son extrémité. Associé à un programme spécialisé, ce dispositif permet notamment l’enregistrement en mémoire de graphiques tracés manuellement sur l’écran à l’aide du crayon photosensible.

Les organes périphériques industriels

Les mini-ordinateurs utilisés en conduite de procédés industriels possèdent une structure périphérique très spécialisée, leur permettant d’acquérir périodiquement un grand nombre d’informations et, suivant l’évolution de ces informations, de réagir sur le procédé. En entrée sont regroupées les entrées analogiques issues de capteurs fournissant des tensions qui sont numérisées dans des convertisseurs analogiques-digitaux, des entrées binaires décrivant l’état par tout ou rien des dispositifs externes, enfin des entrées de grandeurs déjà numérisées. En sortie, on trouve des sorties numériques, des sorties analogiques obtenues grâce à des convertisseurs digitaux analogiques, des actionneurs mécaniques, etc.

Les organes périphériques pour la téléinformatique

La téléinformatique correspond à l’utilisation d’un ordinateur à distance, ce qui implique que les périphériques de communication nécessaires soient placés chez l’utilisateur et connectés à l’ordinateur par l’intermédiaire de lignes de transmission. On les appelle alors terminaux. On distingue :
— les terminaux légers, généralement utilisés sous forme conversationnelle : machines à écrire, claviers avec écran alphanumérique ou même graphiques ;
— les terminaux moyens, comprenant généralement des lecteurs de cartes et des imprimantes ;
— les terminaux lourds, ou stations terminales, formées de petits ordinateurs possédant des organes périphériques relativement complexes. Les lignes de transmission couramment utilisées sont le réseau commuté téléphonique pour les terminaux légers et des lignes spécialisées pour les terminaux plus lourds, permettant des débits d’information de 2 400 à 4 800 bits par seconde pour les terminaux moyens et de 40 000 bits par seconde et plus pour les terminaux lourds. Des modems (modulateurs-démodulateurs) sont installés aux deux bouts de la ligne pour, d’une part, moduler l’information sous forme transmissible et pour, d’autre part, la restituer sous forme digitale. On regroupe souvent, grâce à un concentrateur-diffuseur de messages, plusieurs terminaux légers rapprochés sur une seule ligne rapide. Les concentrateurs-diffuseurs évolués, à base de petits ordinateurs, sont également utilisés aux nœuds de réseaux informatiques reliant plusieurs gros ordinateurs, éventuellement de marque différente. Dans de tels réseaux, les travaux soumis au niveau des terminaux peuvent être traités soit par un ordinateur nommément désigné, soit par l’un quelconque des ordinateurs du réseau, le choix étant fait en fonction de la charge des ordinateurs et des lignes de transmission.

Les hautes performances

La très forte croissance des besoins en calcul, l’augmentation du rapport performances/prix d’un système lorsque sa puissance s’accroît conduisent à concevoir des machines très puissantes. À technologie donnée, l’accroissement de puissance peut être obtenu par les techniques de parallélisme. Dans le parallélisme proprement dit, plusieurs unités, éventuellement identiques, travaillent simultanément. Un multiprocesseur comporte plusieurs unités centrales, qui exécutent simultanément chacune leur programme en se partageant une mémoire commune, elle-même organisée de façon à permettre plusieurs accès en parallèle. On a conçu quelques machines à très haut degré de parallélisme dans lesquelles une seule unité d’instruction commande un grand nombre d’unités arithmétiques qui exécutent simultanément le même traitement sur des données différentes. Elles pourraient atteindre de très hautes performances dans les problèmes de type vectoriel ou matriciel, comme on en trouve dans les grands modèles écologiques, économiques, sociologiques, etc.

Une autre voie du parallélisme est celle du pipe-line, nom qui lui a été donné pour son analogie avec l’écoulement de fluides dans un conduit. Un opérateur pipe-line est divisé en sections, de telle sorte qu’une opération n’occupe qu’une section à la fois et avance de section en section, libérant la section qu’elle quitte pour l’opération qui la suit. Appliqué à l’ensemble de l’unité centrale, ce principe conduit à avoir plusieurs instructions simultanément en cours à des stades différents de leur exécution. Une mémoire principale organisée en blocs indépendants permettant un accès de type pipe-line à des informations rangées à des adresses successives, une mémoire tampon très rapide entre la mémoire principale et l’unité centrale, des files d’attente pour les instructions et pour les opérandes devant les opérateurs pipe-line, un système complexe de contrôle du flot d’instructions et du flot de données, des instructions très évoluées opérant directement sur des vecteurs à grand nombre de composantes sont les principales caractéristiques de ce type de machines, qui connaissent un développement certain.

L’évolution des systèmes d’exploitation

Le but premier du système d’exploitation est de rendre aussi automatique que possible l’exploitation d’un ordinateur. Son évolution, très liée au progrès de la logique des machines, a été le fruit d’une réflexion visant à concilier l’accroissement du rendement global de l’ordinateur et l’amélioration du service rendu à l’utilisateur. Primitivement, les programmes permettant l’utilisation d’un ordinateur se résumaient au traducteur de langage et au chargeur qui implantait en mémoire le programme traduit en binaire et lançait son exécution.