01_cours_Architecture PCs_1-23

Architecture des machines
Environnement numérique évolutif
Interface Homme Machine
Sommaire
1.Notions sur son environnement de travail.
2.Le système d'exploitation OS.
3.Les applications et la sécurisation .
4.Le fonctionnement entre la machine et l'homme.
1.Notions sur son environnement de travail.
•Architecture
matérielle.
•Architecture
logicielle
2.Le système d'exploitation OS.
3.Les applications et la sécurisation .
4.Le fonctionnement entre la machine et l'homme.
1.1 Introduction : PC-Ordinateur-UC
Ordinateur :
Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de
traitement lui permettant d'exécuter des programmes
enregistrés. C'est un ensemble de circuits électroniques
permettant de manipuler des données sous forme
binaire, ou bits.
C’est un système qui fait interagir du matériel et du logiciel.
L’architecture d’une machine est donc double, on parle :
•d’architecture matérielle
•d’architecture logicielle
Définissons : Binaire
Pour traiter ou stocker des données, l'ordinateur ne sait manipuler que 2
états possibles.C'est le codage binaire.
Le bit :
Le bit( bi nary digit) est l'élément de base du stockage de l'information.
Il peut prendre 2 valeurs symbolisées par 0 et 1.
Les différentes informations (caractères, nombres, images, ...) vont être
codées en binaire et mesurées en octets.
L'octet :
L'octet noté est composé de 8 bits.
Exemple : 01100101
Combien de valeurs peut-on coder sur un octet ?
Sur 1 bit : on peut coder 2 valeurs 0 ou 1
Sur 2 bit : on peut coder 2²=2*2 valeurs 00, 01, 10 ou 11
Sur 8 bit : on peut coder 28 = 256 valeurs
Le système décimal
Les nombres que nous utilisons habituellement sont ceux de la base
10 (système décimal), de 0 à 9 pour écrire tous les nombres.
Soit un nombre décimal N = 2348. Ce nombre est la somme de 8
unités, 4 dizaines, 3 centaines et 2 milliers.
Nous pouvons écrire N = (2 x 1000) + (3 x 100) + (4 x 10) + (8 x 1)
2348=(2x103)+(3x102)+(4x101)+(8x100)
CONVERSION BINAIRE VERS DECIMAL
L'écriture d'un nombre binaire est sous la forme suivante :
1 0 1 1(2)
(2) indice indiquant la base du nombre
exprimé
1
1
1x23 + 1x22
8
+ 4
0
+ 0x21
+ 0
1
+ 1x20
+ 1 = 13
13 correspond au nombre décimal du nombre binaire 1101
1.2 Architecture matérielle
L’environnement visible
1.2.1 Les périphériques externes
1.2.2Les connectiques normalisées
A chaque périphérique correspond une ou plusieurs
connectiques normalisées.
•
1.2.3 Les différentes connectiques
10
2
5
1
3
6
2
7
8
9
2
4
1: souris/clavierPS2
7: sorties vidéo numérique DVI
2: entrées/sorties USB
3: entrées/sorties audio
8: sorties vidéo/audio numérique
HDMI
4: audio optique
9: eSATA (pour le stockage externe)
5: sortie vidéo VGA
10: Prise Ethernet RJ45 (réseau)
6: entrée/sortie Vidéo haut débit
Firewire IEEE1394 numérique
1.3 Architecture matérielle interne
Entrons à l'intérieur du boitier...
Vue d'ensemble
1: Carte mère.
2:µProcesseur.
3:RAM.
4:Disque Dur.
5:Alimentation.
6:Carte Graphique.
7:Lecteur optique.
8: Connecteurs.
1.3.2 Le processeur
Le cœur du système est
avant tout un composant
électronique (calculateur)
rythmé par une « horloge »
dont la vitesse du « tic
tac » est de plusieurs
milliards par seconde.
Le processeur est amené à placer les résultats des calculs
dans des mémoires internes appelés : registres.
Les données traitées correspondent à une succession de 1 et
de 0 (nommés bits).Les processeurs gèrent des opérations
alignant 32bits ou 64bits selon les modèles.
Le processeur suite
●
Deux marques dominent: INTEL et AMD
INTEL
AMD
●
Intel Core i3 (2 coeurs)
AMD Phenom II X2 (2 coeurs)
●
Intel Core i5 (2 et 4 coeurs)
AMD Phenom II X4 (4 coeurs)
●
Intel Core i7 (4 coeurs)
Les contraintes physiques ont mis fin à la course au
mégahertz .Pour augmenter les performances ,le Multi Core
est né.
●
Il s'agit de regrouper 2, 4 ou plus de coeurs dans un seul
processeur. les performances sont améliorées car votre
système d'exploitation a plusieurs processeurs pour travailler.
Exemples de sockets Intel
1.3.3 Les unités de stockage
Un octet permet de coder 256 valeurs différentes et peut représenter :
Un caractère (A, B, C, ... a, b, c, ... ?, !, §, ... 1, 2, 3, ...)
Un pixel (point) d'une image définie en 256 couleurs
Un nombre entier...
Les différentes unités de stockage : ko, Mo, Go, To, ...
Un kilooctet (ko) = 1000 octets... en réalité 1024
Un mégaoctet (Mo) = 1 000 ko
Un gigaoctet (Go) = 1 000 Mo
Un téraoctet (To) = 1 000 Go
Ordre de grandeur de taille de fichiers ...
Un morceau de musique de 3 minutes au format mp3 : 3 Mo
Une photo jpg de 5 millions de pixels : 2 Mo
Un texte de 30 pages sans illustration : 200 ko
Une vidéo de 2 heures au format avi : 2 Go
1.3.4 A quoi sont elles utiles?
Les registres stockent les
opérandes et les résultats
du microprocesseur.
Les registres
La mémoire
cache
La mémoire principale range
les informations traitées par
la carte mère.
La mémoire
principale
La mémoire
d'appui
La mémoire de masse
stocke les données
dans le but de les conserver.
La mémoire cache est la
passerelle d'attente entre
les registres et la mémoire
centrale.
La mémoire de
masse
La mémoire d'appui évite
le redémarrage mécanique
des mémoires de masse
1.3.5 Le Chipset :
Le chipset (jeu de puces) est
décomposé en deux
composants électroniques
implantées sur la carte mère
qui gèrent le fonctionnement
global de l'ordinateur.
Le North bridge(pont nord) est
le plus rapide. Il s'occupe des
composants qui traitent les
données en instantané.
Le South bridge gère les
périphériques qui demandent
moins de vitesse.
1.4 Architecture logicielle
C’est l’ensemble des programmes qui sont exécutés en
même temps sur un ordinateur.
On parle de couches logicielles.
COUCHES LOGICIELLES
Drivers
Plug in
Application
OS
Données hexadécimales : D53F
Données binaires : 111010100111111
Synthèse...
Une machine efficace et rapide, c'est :
●
un processeur rapide.
●
de la mémoire vive adaptée au chipset de la carte mère.
Important : l'ordinateur fonctionnera toujours à la vitesse
de l'élément le plus lent.