Introduction à l`informatique

Introduction à l'informatique
Notions élémentaires
01 : Ordinateur, programme, langage, …
Jacques Bapst
[email protected]
Introduction à l'informatique / Notions élémentaires
Informatique / Ordinateur
 Le mot "Informatique" a été créé (vers 1960) à partir des deux mots
"information" et "automatique".
 L'informatique est donc la science qui s'occupe du traitement
automatique de l'information.
 Le traitement automatique de l'information implique l'utilisation de
machines communément appelée "ordinateur".
 Un ordinateur est donc une machine capable de traiter
automatiquement des données (informations) sur la base d'un
programme qui définit la séquence des opération à effectuer
(instructions).
 L'ordinateur communique avec ses utilisateurs (ou avec d'autres
systèmes) au moyen d'équipements appelés périphériques (écran,
clavier, souris, carte-son, carte-réseau, …).
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Introduction à l'informatique / Notions élémentaires
Matériel / Hardware
/ Jacques
Bapst
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Cathy Berthouzoz,
HEVs
2002
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Introduction à l'informatique / Notions élémentaires
Unité centrale [1]
 Au cœur d'un ordinateur on trouve l'unité centrale qui est
principalement constituée du (ou des) processeur(s) ainsi que
de la mémoire vive (RAM).
 L'unité centrale de la plupart des ordinateurs est conçue sur
une architecture connue sous le nom «d'architecture de Von
Neumann».
 Cette architecture (qui date de 1945 !) est composée de trois
éléments principaux :
• Une unité de commande qui donne les ordres et synchronise
les opérations
• Une unité de traitement qui effectue les opérations (arithmétiques,
logiques, …)
• Une mémoire centrale dans laquelle sont stockées aussi bien les
instructions (le programme) que les données (opérandes et résultats)
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Introduction à l'informatique / Notions élémentaires
Unité centrale [2]
 L'architecture de l'unité centrale peut être illustrée par le schéma
suivant :
Mémoire centrale
(RAM)
Processeur
(CPU)
Horloge
Unité de
commande
Instructions
Adresse
Mot mémoire
Ordres
Données
Unité de
traitement
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Résultats
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Introduction à l'informatique / Notions élémentaires
Notion de programme [1]
 Un programme est une suite d'instructions, rédigées dans un
langage particulier, et utilisées par l'ordinateur pour effectuer un
traitement déterminé. L'ordinateur traduit le programme en une
suite d'opérations élémentaires (actions atomiques).
 Les programmes constituent le logiciel (software)
 Exemples :
• Programme pour trier une suite de nombres
• Programme pour piloter une acquisition de données de laboratoire
 Fondamentalement, l'ordinateur et l'humain ne parlent pas le
même langage !
 Il en résulte la nécessité :
• De trouver un terrain d'entente (dialecte commun, règles)
• De recourir aux services d'un traducteur (compilateur, interprète)
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Introduction à l'informatique / Notions élémentaires
Notion de programme [2]
 Par exemple, le tri d'une suite de nombres :
Programme
Règles
Pour trier n nombres, procéder de la
sorte:
Traduction
1. Appeler A le 1er nombre de la liste
2. Appeler B le nombre qui suit A dans
la liste
3. Si A>B, permuter les valeurs des 2
nombres
4. Si B n'est pas le dernier nombre de la
liste, appeler B le nombre qui suit B
dans la liste et retourner en 3
....
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01001010011101010100100100111010
10110111101101000010101100100101
00101000100110101001001001110101
11011011101111111111010100100100
00000000000000000000001110100111
1000000000 ...
124
52
7212
223
572
21
6838
Exécution
21
52
124
223
572
6838
7212
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Introduction à l'informatique / Notions élémentaires
Étapes du développement
fichier source
Etape I
.java
Editeur
Le fichier source (.java)
est créé/modifié à l'aide de
l'éditeur et stocké sur
disque
fichier classe
Etape II
Compilateur
.class
Le compilateur crée du
bytecode et le stocke dans
un fichier .class
Mémoire vive
Etape III
Etape IV
Class
loader
BC
verifier
Le bytecode verifier
confirme que le code est
valide et qu'il ne viole pas
les règles de sécurité de
Java.
Le class loader amène le
bytecode en mémoire vive
Etape V
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Interpréteur
Java
L'interpréteur Java lit le
bytecode et le traduit en
langage compréhensible
par l'ordinateur, qui
exécute alors le code.
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Introduction à l'informatique / Notions élémentaires
Logiciel
 L'ensemble des programmes informatiques constitue le logiciel
(software) par opposition au matériel (hardware).
 Le domaine d'application des logiciels est très vaste et l'on peut les
classer de différentes manières.
 On distingue généralement :
• Les logiciels de base, notamment le système d'exploitation, les
gestionnaires de périphériques (drivers), les gestionnaires de fichiers,
les bases de données, etc.
• Les logiciels qui servent au développement des applications
(environnement de développement, compilateurs, debugger, linker, etc.)
• Les programmes applicatifs (applications) qui recouvrent un très
vaste domaine d'utilisation (bureautique, DAO, CAO, xAO, acquisition et
traitement de données, contrôle de processus, simulation, robotique, calcul
numérique, jeux, …)
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Introduction à l'informatique / Notions élémentaires
Système d'exploitation
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Introduction à l'informatique / Notions élémentaires
Applications et utilitaires
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Introduction à l'informatique / Notions élémentaires
Réseau (Network) [1]
 Le réseau (Network) permet l'interconnexion des ordinateurs et
des périphériques en offrant un canal de transmission entre ces
différents éléments (qui constituent les nœuds du réseau).
 Cette interconnexion peut être réalisée à l'aide de différentes
technologies : câble électrique, fibre optique, onde herzienne, …
 Plusieurs topologies de réseau sont envisageables (bus, étoile,
anneau, …).
 Généralement, au sein d'un réseau, certains ordinateurs jouent le
rôle de serveurs : ils gèrent les éléments du réseau, mémorisent
des données, administrent des périphériques, authentifient les
utilisateurs, etc. Ils sont au service des postes clients.
 Des réseaux peuvent être établis à différentes échelles :
• Au niveau d'un local, d'un bâtiment, d'une entreprise (LAN)
• Au niveau de plusieurs sites, au niveau mondial (WAN)
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Réseau (Network) [2]
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Introduction à l'informatique / Notions élémentaires
Pour en savoir plus …
 Il existe, sur Internet, de très nombreux sites d'introduction à
l'informatique, de formation ou de vulgarisation dans l'un ou l'autre
des domaines liés à l'utilisation d'un ordinateur (matériel et logiciel).
 Quelques références (parmi beaucoup d'autres) :
• www.commentcamarche.net
Vulgarisation informatique en français (différents domaines)
• www.howstuffworks.com
Un équivalent (beaucoup plus vaste) en anglais. Voir rubrique Computers
• www.univ-tours.fr/discala
Initiation à l'informatique et à la programmation (université de Tours)
• www.grappa.univ-lille3.fr/polys/intro-info
Introduction à l'informatique (université de Lille)
• www.guill.net
De nombreux documents sur la transmission de données, les réseaux, les
protocoles, etc.
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