Environnement informatique

Environnement informatique M&I I
Agro/Chimie/Méca
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Environnement
informatique
1.L'ordinateur personnel
Un ordinateur est une machine faite de matériel et de logiciel. D'un côté, le matériel
(hardware) est constitué par la partie de la machine que l'on peut physiquement voir
et toucher, celle qui est faite de métal, de matière plastique et de petits carrés de
silicium. De l'autre côté le logiciel (software) est la partie abstraite de la machine,
mais toute aussi réelle.
La combinaison de l'un et de l'autre peut se comparer à un livre écrit dans une langue
étrangère. Le matériel correspond à la couverture et aux pages du livre tandis que le
logiciel représente le contenu de l'ouvrage. A moins de connaître le langage dans
lequel il est écrit, ce contenu est impossible à comprendre. L'ouvrage physique, en lui-
même, n'est que le support servant à véhiculer l'information : l'histoire est représentée
par le logiciel. Un ordinateur sans logiciel serait comme un livre dont toutes les pages
seraient blanches, autant dire inutilisable.
2.Le matériel (hardware)
On désigne par le mot provenant de l'anglais hardware tout le matériel informatique –
écran, clavier, souris, carte mère, carte réseau, mémoire vive, imprimante, etc..
Quelles que soient sa génération et sa classe, un ordinateur possède trois éléments
essentiels : le calcul, la mémorisation et la communication.
Le processeur
Le (micro)processeur aussi appelé unité centrale de traitement (CPU : Central
Processing Unit), est le coeur de l'ordinateur et contrôle les autres ressources de
l'ordinateur comme la mémoire et les E/S (Entrées/Sorties). Il interprète et exécute les
instructions d'un programme. C'est le cerveau de l'ordinateur.
Le nombre d'instructions que le processeur peut exécuter à la seconde détermine la
puissance de traitement de l'ordinateur, dont l'unité est le MIPS (Million
d'Instructions Par Seconde) ou le FLOP (FLoating-point Operations Per second, pour
des super-ordinateurs, on parle de giga- voire de tera-FLOP).
La puissance du processeur est aussi dépendante de la fréquence d'horloge, c'est-à-
dire du nombre d'impulsions de son horloge interne.

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Exemples : Intel Pentium II à 333 Mhz (145.8 MIPS), Intel Pentium II à 500 Mz
(225.2 MIPS), PowerPC, etc..
Le processeur exécute les instructions des logiciels ou programmes selon les grandes
étapes suivantes:
ý Chargement en mémoire de l'instruction à exécuter;
ý Décodage de l'instruction;
ý Localisation dans la mémoire et chargement des données nécessaires à
l'exécution de l'instruction;
ý Exécution de l'instruction;
ý Sauvegarde des résultats à leurs destinations respectives;
ý Passage à l'instruction suivante.
La mémoire
La mémorisation (des programmes et des données) est confiée à différents types de
mémoire. Elle se présente pourtant toujours sous la même forme, soit sous la forme
d'une suite de 0 et de 1. Chaque information 0 ou 1 est un bit (binary digit). Un
segment de 8 bits est appelé un octet (byte).
Nous appelons mémoire tout dispositif capable de stocker des informations
(instructions et données) de telle sorte que l'organe qui les utilise puisse à n'importe
quel moment accéder à l'information qu'il demande.
Les informations peuvent être écrites et/ou lues dans la mémoire. Il y a écriture
lorsqu'on enregistre des données en mémoire, lecture lorsqu'on sort des informations
précédemment enregistrées.
Le temps d'accès est le temps qui s'écoule entre l'instant où a été lancée une opération
de lecture en mémoire et l'instant où la première information est disponible. Une
mémoire de type SDRAM a un temps d'accès d'environ 10 nanosecondes.
La mémoire centrale
La mémoire centrale de l'ordinateur peut être écrite ou lue, on l'appelle mémoire vive,
car son contenu est perdu lorsque l'ordinateur n'est plus sous tension. On l'appelle
aussi RAM (Random Access Memory, traduisez mémoire à accès aléatoire), car on
peut accéder à n'importe quel endroit de celle-ci.
C'est la mémoire principale du système, car on y stocke le code du programme en
cours d’exécution et les données dont il a besoin.
La mémoire de masse
La mémoire principale étant limitée et son contenu étant volatile, on a stocké les
informations sur :
ý Disquettes
ý Disque dur
ý CD ROM

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ý ZIP etc...
La place disponible est plus grande mais le temps d'accès est plus important. Cette
mémoire est gérée à travers un logiciel : un pilote ou driver.
Bus
Un bus est un moyen de communication entre les différents éléments constituant une
machine. Il s'agit en général d'un ensemble de fils électriques. Sur un bus circulent
deux types d’informations : adresses mémoire, données. Le bus échange les données
et les ordres d'exécution entre la mémoire et le processeur d'une part, et entre l'unité
centrale et les périphériques d'autre part.
La taille du bus est importante, elle détermine le nombre d'informations qui peuvent y
transiter. Exemples: sur un bus de 64 bits, 64 unités d'information peuvent être
transitées à la fois.
Les périphériques
Autour d’un ordinateur peuvent se trouver un grand nombre d’appareils dits
périphériques, de nature et de fonction très diverses. Ils ne sont pas indispensables au
fonctionnement de la machine. Certains périphériques peuvent entrer des données
dans l’unité centrale (clavier, souris, crayon optique, joystick, etc.), d'autres sortir des
données de l’unité centrale (écran, imprimante) ou encore effectuer les deux actions
(modem..) On appelle console l'ensemble clavier-souris-écran.
Les environnements modernes mettent de plus en plus l’accent sur la souris si bien
qu’il est aujourd’hui quasiment impossible de s’en passer.
L’unité centrale peut gérer elle-même les périphériques ou confier cette tâche à un
circuit spécialisé appelé contrôleur de périphérique, déchargeant ainsi le CPU de ce
travail.
Chaque périphérique possède une interface qui fait le lien entre lui et l’unité centrale,
notamment au niveau du protocole de communication, ainsi que du brochage des
connecteurs physiques.

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Organisation générale
Figure 1: Vue d'ensemble du matériel
3.Le logiciel (software)
Il existe deux grandes classes de logiciel, le système d’exploitation et les applications.
a. Le système d'exploitation
Un système d’exploitation : (operating system OS) est un ensemble de programmes
permettant de gérer l’environnement informatique. Les principales fonctions du
système d’exploitation sont les suivantes :
ý Gérer les fichiers et les répertoires (voir ci-dessous).
ý Configurer l’environnement (couleurs, tailles, modes de présentation,
paramètres divers,…). On parle de pilotes pour les programmes qui gèrent les
périphériques.
ý Permettre l’exécution de programmes ou d'applications.
Parmi les systèmes d'exploitation, on trouve par exemple: Windows (2000, 98, NT),
Unix, Linux, VMS, etc.
Cartemère
CONSOLE
Disque
dur
Disquette
CD-rom
Moniteur
Souris
Clavier
UNITE CENTRALE RESEAU
Processeur
Mémoire
centrale
Imprimant
e
Disque
dur
???
Bus

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Figure 2: Le système d'exploitation
Système de fichiers
Les données devant être enregistrées sur une mémoire de masse sont de natures
diverses et très nombreuses. Pour organiser les données de manière efficace, le
système d’exploitation de l’ordinateur organise la mémoire de masse suivant un
système de fichiers.
Le fichier (file) est l'élément de base qui permet de sauvegarder des informations dans
un environnement informatique. C'est un ensemble organisé d’informations (comme
par exemple un texte, un rapport, un programme), portant un nom unique le
représentant.
Mais sur une mémoire de masse importante, le simple fait de nommer les fichiers ne
suffit pas. Sur les disques durs modernes, on peut stocker plus de 100’000 lettres !
Impossible de s’y retrouver uniquement avec le nom du fichier. Pour permettre de
regrouper un ensemble de fichiers dans une même "boîte" les concepteurs des
systèmes d’exploitation ont inventé le répertoire ou dossier (folder). Un répertoire
peut non seulement contenir des fichiers mais aussi d’autres répertoires, appelés sous-
répertoires ou sous-dossiers (subfolders), ce qui permet "d’emboîter" les informations
de façon hiérarchique. On peut comparer cette organisation avec l’organisation d’un
bureau en armoires, tiroirs, dossiers, fiches... Cela permet à l'utilisateur de ranger ses
fichiers de façon rationnelle et pratique selon un ordre donné.
Le système d’exploitation permet, entre autres, d’afficher la liste des fichiers contenus
dans n’importe quel répertoire, de modifier le nom des fichiers, de les déplacer dans
un autre répertoire, d’effacer des fichiers ou des répertoires etc…
Unité Centrale
Processeur
Mémoire
centrale
Bus
Système d’exploitation (OS)
Périphériques
Périphériques de la
Console