Architecture des Ordinateurs - Généralités

Architecture des Ordinateurs - Module 1 : Généralités
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1. Information
1.1 Définition
L’information est le support formel (textes, nombres, images, sons, vidéos,...) d’un élément de
connaissance humaine susceptible d’être représentée à l’aide de conventions (codages) afin
d’être conservée, traitée ou communiquée.
En d’autres termes similaires, l’information est un élément de connaissance, qui peut être
collecté, traité, conservé, communiqué au sein de l’organisation ou auprès de ses
partenaires.
L'information manipulée dans l'entreprise est dépendante de son activité : pour
l'université, ce sont les étudiants, leurs notes, leurs inscriptions, leur emploi du temps, ... pour
une entreprise du secteur industriel, ce sont les produits, leur production, leur prix, leur
stock... L’information est constituée de deux éléments :
• des données,
• un sens qui dépend de chaque individu.
Par exemple, Toto et Coffi font les boutiques. Coffi décide d’acheter un pantalon à 25000 F.
Toto trouve que cela fait trop cher pour un pantalon alors que Coffi estime avoir fait une
bonne affaire.
Ici, le prix de 25000 F est une donnée.
Le fait que Toto trouve le prix élevé constitue le sens de l’information.
Deux grandes catégories de l’information sont à distinguer :
 l’information-données (data), au sens informatique, qui désigne les symboles
numériques binaires traités par ordinateur ;
 l’information sociale, recouvrant à la fois l’information de presse (news),
l’information comme élément de connaissance (knowledge) et l’information-
renseignement (information).
La notion d’information se trouve à la croisée de différents domaines tels que le journalisme
(nouvelles), l’informatique (données), l’éducation (connaissancee), la physique, la biologie,
les mathématiques, le droit…
1.2 Les caractéristiques de l’information
Une information est caractérisée par sa forme (orale, écrite, visuelle), son mode de
présentation, ses qualités, son coût. On distingue :
 Information alphabétique : c’est l’information exprimée à partir des lettres de
l’alphabet.
 Information numérique : C’est l’information que l’on représente au moyen des
caractères numériques, tels que des chiffres, ou au moyen de signaux à valeurs discrètes.
Module
1
Généralités

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 Information alphanumérique : elle est exprimée à partir des lettres de l’alphabet, les
chiffres et divers signes d’opérations plus tous les signes habituels de l’écriture, de la virgule
aux guillemets et parenthèses
 Information quantitative : c’est l’information exprimée par un nombre cardinal. Par
exemple un, deux, tris, etc.
 Information qualitative : elle exprimée par une description
 Information redondante : c’est une information qui réitère sous plusieurs formes
différentes la même connaissance.
1.3 Traitement de l’information
Traiter une information, c’est la soumettre à diverses opérations (mesures, comparaison,
surveillance, etc.) de manière à la modifier afin d’obtenir un résultat.
Tous les systèmes qui participent au traitement de l’information fonctionne d’après le
principe ETS (Entrée, Traitement, Sortie) : la saisie ou l’entrée des informations, le traitement
de ces informations et, pour finir, la sortie de nouvelles informations.
Schéma simplifié du traitement de l’information
1.4 Les types d’informations dans un ordinateur
Dans un ordinateur, on trouve deux types d’informations : une instruction ou une donnée.
1.4.1 La donnée
Une donnée est la représentation d’une information sous une forme conventionnelle (codée)
destinée à faciliter son traitement. On distingue :
 L’information élémentaire d’entrée généralement désignée par le nom d’opérande
(donnée)
 L’information de sortie, ce sont les nouvelles informations qui résultent du traitement
des données d’entrées.
1.4.2 L’instruction ou information de commande
C’est l’ordre dont l’interprétation entraîne l’exécution d’une opération élémentaire. Les
instructions contiennent tout ce qui est nécessaire à un ordinateur pour réaliser ces
différentes opérations. L’instruction précise deux éléments d’information de base :
l’opération à effectuer et l’adresse de l’opérande qui est l’objet de l’opération
Informations
Entrée
Résultats
Sortie
Traitement

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2. Informatique
2.1 Définition
L’informatique est la science du traitement automatique de l’information par des
ordinateurs.
2.2 Domaines d’application
Actuellement l’informatique intervient dans tous les secteurs d’activité de la vie quotidienne :
Mathématique : Démontrer un théorème par exemple
Intelligence artificielle : Faire jouer aux échecs
Economie : Dépouiller un sondage
Atelier : Gérer un robot industriel
Entreprise : Facturation de produits
Linguistique : Traduire un texte
Médecine : Imagerie médicale
Éducation : Formation à distance
Grand public : Internet...etc
2.3 Métiers de l’informatique
L'informatique a entraîné la naissance de plusieurs métiers parmi lesquels on a:
 Le concepteur est une personne qui invente et réalise un logiciel, un système
d'exploitation ou un ordinateur. Les logiciels et les SE sont bien souvent fabriqués par des
équipes de développeurs.
 Les analystes doivent prendre connaissance des problèmes et proposer des solutions
informatiques : évalue la faisabilité du besoin, détermine les impacts sur le SI, propose
différentes solutions, réalise la solution choisie (ou coordonne sa réalisation par un
programmeur), veille à la bonne intégration au SI de l'évolution demandé.
 Les développeurs sont chargés de construire un programme à partir de l'analyse menée
par les analystes.
 L’analyste-programmeur est un technicien ou un ingénieur en programmation qui
peut étudier, analyser un problème, proposer une solution informatique à ce problème, et en
cas d'acceptation par le client, écrire le programme, le tester et le mettre en place
(implémentation sur site) et le tester de nouveau sur site.
 L'ingénieur système est un informaticien chargé de l'installation et de la maintenance
d'un système d'exploitation sur un ordinateur ou un parc d'ordinateurs.
 Un administrateur système est un informaticien responsable des serveurs d'une
organisation (entreprise, association, administration). Ses tâches comprennent l'installation, le
paramétrage, le maintien, la mise à jour, l'évolution, la sauvegarde, la restauration, la
planification, la supervision, le conseil, le support et la veille technologique dans le périmètre
technique des matériels et logiciels de type serveur, principalement les systèmes
d'exploitation. Il a parfois la tâche de l'administration réseau et/ou de l'administration des
bases de données dans des organisations de petite taille.

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 Un administrateur réseau est un informaticien chargé de la gestion des comptes et des
machines d'un réseau. Il assure l’exploitation, l’évolution, la maintenance et la sécurité d’un
système informatique
 Webmestre ou Webmaster est la personne responsable de la création et de la
maintenance d’un site Web. Le Webmestre doit aussi répondre aux messages électroniques
adressés via le site et doit s’assurer du fonctionnement correct de ce dernier, s’occuper de la
création et de la mise à jour des pages Web, de la maintenance de toute la structure et de la
conception du site. Synonymes : Webmaître et administrateur de site.
 Le responsable d'exploitation gère techniquement les logiciels d'une organisation en
s'assurant de leur fonctionnement quotidien et met en place les nouvelles versions de ceux-ci.
Il cherche sans cesse à améliorer la disponibilité et les performances de ses applications.
 Les techniciens connaissent les matériels, ils les installent et sont responsables de leur
bon fonctionnement.
3. Systèmes informatiques
3.1 Définition
Un système informatique est un ensemble de moyens matériels et de logiciels nécessaires
pour satisfaire les besoins informatiques des utilisateurs. Cet ensemble de moyens peut être
très simple avec une petite entreprise, mais il peut devenir aussi très complexe.
3.2 Organisation d’un système informatique
3.2.1 Organisation matérielle d’un système informatique (Hardware)
Tous les ordinateurs contiennent 5 unités fonctionnelles incontournables : l’unité d’entrée, la
mémoire, l’unité de commande, l’unité arithmétique et logique (UAL) et l’unité de sortie.
Chacune de ces unités exécute des fonctions particulières, et l’ensemble de toutes ces unités
effectue le travail consigné dans le programme. Les flèches en traits pleins indiquent le
déplacement des données, alors que les flèches en lignes tiretées représentent la transmission
des signaux de commande
Entrée
Commande
Sortie
UAL
Mémoire
Centrale
UCT

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 L’unité d’entrée : Elle est constituée de tous les dispositifs servant à prélever les
instructions et les données de l’extérieur de l’ordinateur que ce dernier stocke dans la
mémoire (flèche 2).
 La mémoire centrale : Elle a pour rôle de conserver les instructions (formant un
programme) et les données (dont le processus a besoin) reçues de l’unité d’entrée. Elle
emmagasine les résultats des opérations arithmétiques ou logiques envoyés par l’UAL (flèche
8). De plus, c’est elle qui envoie l’information à l’unité de sortie (flèche 9).
 L’unité de commande : elle dirige les opérations de toutes les unités en fournissant
les signaux de synchronisation et de commande (flèches 1, 3, 5 et 7). Elle va chercher dans la
mémoire les instructions une à la fois et l’interprète (flèche 4). Elle génère ensuite les signaux
nécessaires à l’exécution de l’instruction (flèches 1, 3, 5 et 7).
 L’unité arithmétique et logique (UAL) : C’est la partie de l’ordinateur où sont
effectuées toutes les opérations arithmétiques et où sont prises toutes les décisions logiques,
dont les résultats sont envoyés à la mémoire (flèche 8).
 L’unité de sortie : Elle regroupe les éléments que l’on a prévu pour transférer les
informations de l’ordinateur vers le monde extérieur. L’unité de sortie prélève dans la
mémoire des données et les affiche, les imprime ou les fournit à l’opérateur ou à d’autres
appareils (flèche 9).
N.B : L’unité centrale de traitement (UCT) : c’est l’association de l’UAL et de l’unité de
commande. On l’appelle UCT ou CPU (Central Processing Unit) ou processeur.
3.2.2 Organisation logicielle d’un système informatique (Software)
Le logiciel constitue l'ensemble des programmes nécessaires au fonctionnement d'un système
informatique. Dans la famille des logiciels, on trouve le système d’exploitation (MS DOS,
WINDOWS, LINUX, UNIX, MAC OS, …), des logiciels d'application qui sont spécifiques à
la résolution des problèmes de l'utilisateur (progiciel, tableur, traitement de texte, grapheur,
etc.), mais aussi des logiciels d'enseignement ou didacticiels, des logiciels de jeu ou ludiciel,
etc.
3.3 Les différents types d’architectures d’un système informatique
3.3.1 L’architecture centralisée
L’architecture centralisée se caractérise par un regroupement de moyens informatiques sur un
site central. Les utilisateurs ne disposent d’aucun matériel informatique. Les données sont
acheminées par des moyens manuels vers l’ordinateur central ou la salle informatique, seul
lieu de traitement, de stockage des informations.
3.3.2 L’architecture distribuée
Elle est constituée d’un ordinateur central sur lequel sont stockés tous les logiciels et toutes
les données traitées (logiciels centralisés de paye, de facturation, de comptabilité…) et des
terminaux. Les utilisateurs disposent uniquement de terminaux (clavier, écran, imprimante
légère)