S1 Support et Accès Utilisateurs
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S1 Support et Accès Utilisateurs Carte mère La carte mère (« Motherboard » en anglais) désigne la carte la plus importante présente dans l’ordinateur. C’est un circuit imprimé qui permet d’assurer les échanges de données entre les différents composants matériels qui sont connectés à cette carte. Les composants Sur toutes les cartes mères, les composants suivants sont présents : - Le chipset ou « Jeu de puces » est un ensemble de composants électroniques permettant de gérer les échanges de données. C’est le chipset qui détermine en partie le modèle de processeur et le type de mémoire qu’il sera possible d’installer. Les systèmes récents intègrent deux éléments : le North-Bridge et le South-Bridge. Le North-Bridge regroupe le contrôleur mémoire, le contrôleur AGP et les autres interfaces de bus PCI-X ; Le South-Bridge regroupe les contrôleurs comme ATA/ATAPI, USB FireWire/ 1394, etc. Ces deux éléments sont reliés par un bus PCI. Le North-Bridge ( Pont Nord ou Northern Bridge, appelé également contrôleur mémoire) est chargé de contrôler les échanges entre le processeur et la mémoire vive, c’est la raison pour laquelle il est situé géographiquement proche du processeur. Il est parfois appelé GMCH, pour Graphic and Memory Controller Hub. Le South-Bridge ( Pont Sud ou Southern Bridge, appelé également contrôleur d’entrésortie ou contrôleur d’extension) Les autres composants Le CMOS ( Complementary Metal-Oxyde Semiconductor) est un circuit électronique qui permet de conserver certaines informations même quand l’ordinateur est éteint. Le CMOS est alimenté par une pile de type bouton qui est visible sur la carte mère. Le BIOS ( Basic Input/Output System ) est un ensemble de routines logicielles qui permettent le démarrage de la machine alors même que le système d’exploitation n’est pas encore chargé. Le processeur Le processeur (« Microprocesseur ») ou CPU (Central Processing Unit) est un circuit intégré chargé d’interpréter les instructions et de traiter les données contenues dans la mémoire. La vitesse de traitement d’un processeur est exprimée en MIPS (millions d’instructions par seconde). Il est placé sur la carte mère grâce à deux types de support : - Slot : sorte de connecteur rectangulaire dans lequel on enfiche le processeur verticalement ; Socket : connecteur carré possédant un grand nombre de petits trous sur lequel le processeur vient directement se placer. Fréquence et largeur des bus Un bus désigne l’ensemble des circuits électroniques permettant de connexter les différents composants d’un ordinateur (processeur, mémoire et les périphériques). Il existe différents catégories de bus : Le bus système (ou bus interne) qui relie le processeur à la mémoire vive Le bus d’extension (bus d’entrées/sorties) qui relie le processeur aux connecteurs d’entrées/sorties et aux connecteurs d’extensions (là où vous pouvez connectés des cartes ou des périphériques). La fréquence du processeur se mesure en mégahertz (Mhz). Si un processeur est cadencé à 1000 Mhz, cela signifie qu’il est capable de gérer 100 millions d’impulsions (ou bit) par seconde. Un bit (« binary digit ») est une unité de mesure qui désigne la quantité élémentaire d’info qu’est capable de traiter un ordinateur. Il représente un chiffre au format binaire (utilisant la base 2) 8 bit forment un octet ( byte) Le bus d’adresse ( appelé parfois bus d’adressage ou bus mémoire) transporte les adresses mémoires auxquelles le processeur souhaite accéder pour lire ou écrire une donnée. Il s’agit d’un bus unidirectionnel. Le bus de donnes véhicule les instructions en provenance ou à destination du processeur. Il s’agit d’un bis bidirectionnel. Le bus de contrôle (parfois bus de commandes) transporte les ordres et les signaux de synchronisations en provenance de l’unité de commande et à destination de l’ensemble des composants matériels. Il s’agit d »un bus directionnel dans la mesure où il transmet également les signaux de réponses des éléments matériels. Fréquence La fréquence du processeur fait directement partie de l’évaluation des performances d’un ordinateur. Deux paramètres déterminent la fréquence d’un processeur : - - - La fréquence interne et externe, respectivement la vitesse à laquelle fonctionne le processeur et la vitesse à laquelle il peut communiquer avec les autres composants. Le coefficient multiplicateur qui permet de synchroniser le processeur avec la carte mère. C’est pour cette raison que la fréquence du processeur est un multiple de la fréquence de la carte mère. Les fréquences de bade sont 66, 100 et 133 Mhz. Par exemple, un Pentium II 866 Mhz tournera à 133 Mhz (vitesse du bus système) multiplié par 6.5 (coefficient multiplicateur) ; Afin de connaître la fréquence interne d’un processeur, il suffit de multiplier la fréquence du bus processeur par un coefficient multiplicateur… Autres considérations Autres éléments qui rentrent en compte : - la taille des données qu’il manipule : 16 bits, 32 bits, 64 bits, etc. la taille du bus externe, soit la largeur du chemin que doivent emprunter les données quand elles sont envoyées aux autres composants. Si la largeur d’un bus externe est de 64 bits, cela signifie qu’il put aller chercher (« adresser »), en mémoire, 8 octets de données (64 bits/8) en même temps. L’ « Overclocking » Consiste soit à modifier le coefficient multiplicateur ou la fréquence du bus système afin d’augmenter les performances d’un ordinateur. Cete opération peut être effectué principalement soit en déplaçant des cavaliers sur la carte mère, soit en modifiant les paramètres qui sont accessibles dans le BIOS. Le stockage des données La mise sous tension de l’ordinateur, charge en mémoire vive une partie des fichiers stockés sur le disque dur et qui forment le système d’exploitation. Lorsque cette mémoire vive n’est pas suffisante, le système d’exploitation utilise une portion Mémoire volatile : les données qui sont stockées dans la mémoire volatile seront perdues quand l’ordinateur sera éteint. Un bon exemple de mémoire volatile sont les barrettes mémoires (RAM ou Random Access Memory) ; Mémoire non volatile : à l’inverse des précédentes, les données qui sont stockées dans la mémoire non volatile Les disques durs Un disque dur est composé d’un empilement de disques rigides appelés plateaux. Ils tournent rapidement autour d’un axe dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Un moteur assure la rotation des plateaux et des têtes de lecture et d’écriture parcourent les faces des différents plateaux. Les données stockées sur le disque dur sont organisées en cercles appelés pistes. En règle générale, les pistes sont constitués de plusieurs secteurs de 512 octets. Trois éléments principaux entrent dans l’évaluation d’un disque dur : - l’interface du disque dur, c’est-à-dire le type de connexion qui le reliera à la carte mère : IDE, SCSI, SAS ou Serial ATA la capacité du disque dur ; la vitesse de rotation du disque : plus elle est importante, moins il faudra de temps pour repositionner les têtes de lecture. Les disques ATA ATA (Advanced Technology Attachment) est une technologie plus connue sous la dénomination « IDE » (Integrated Drive Electronics) ou « PATA » Lors de la mise sur le marché, la norme SATA, on a employé l’expression « Disque PATA » L’Ultra DMA (Parfois noté UDMA) a été conçu dans le but d’optimiser l’interface ATA. Les échanges de données se font grâce à un protocole appelé PIO ( Programmed Input/Output). La technique du DMA (Direct Memory Access) permet de soulager le processeur en autorisant les périphériques à accéder directement à la mémoire. Il existe différentes normes ATA : ATA-1, ATA-2,…, ATA-6 (« Ultra DMA/100) et ATA-7 Les disques Serial ATA La norme Serial ATA (ou « SATA » ) a été instauré afin de repousser les limites de transmissions des données inhérentes aux disques IDE, à un débit théorique de 600 Mo/sec, et réel à 200Mo/sec La mémoire vive La mémoire vive est un composant électronique permettant de stovker l’ensemble des données dont le processeur se sert ) un moment précis. La RAM se présente sous la forme de barettes enfichées sur la carte mère. La mémoire vive a un temps d’accés de quelques centaines de nanosecondes tandis que celui du disque dir est de quelques milisecondes ( cent milles fois plus) Les adresses dont disposées selon un système de lignes et de colonnes insérées dans une matrice. Le signal RAS# (Row Address Strobe) désigne une adresse de ligne, tandis que le signal CAS# (Column Address Strobe) est employé par une adresse de colonne. Trois principales Normes : SIMM ( Single Inline Memory Module) : ce type de barrettes possède 30 ou 72 broches. Dans ce dernier cas, il y a une encoche (appelée détrompeur) au milieu des broches. DIMM (Dual Inline Memory Module) : ce sont des mémoires 64 bits qui possèdent 84 connecteurs de chaque côté. Elles sont caractérisées par le fait qu’elles comportent deux détrompeurs RIMM (Rambus Inline Memory Module), appelés également RD-RAM ou DRD-RAM) : ce sont des barrettes mémoire 64 bits comportant 184 broches. Les types de mémoires Il y a différentes types de barrettes mémoire : FPM, EDO, SDRAM, SDRAM DDR, RDRAM, DDR2-SDRAMM, DDR3-SDRAM Le stockage optique Un CD-Rom (Compact Disc Read Only Memory) a une capacité de stockage de 650 ou 700 Mo. Un CD-R (Compact Disk Recordable) est un disque sur lequel on ne peut graver des données qu’une seule fois. Un CD-RX (Compact Disc ReWritable) possède une capacité de stockage de 650 Mo mais présente l’avantage d’être réinscriptible. Il existe principalement 4 types de DVD : - DVD-5 : composé d’une face et d’une couche de stockage. Capacité = 4.7 Go DVD-9 : Composé d’une face et de deux couches de stockage. Capacité = 8.5 Go DVD-10 : Deux faces et une couche par facee. Capacité = 9.4 Go - DVD-18 : Les périphériques d’entrées/sorties On appelle « Entrées/Sorties » les échanges de données entre le processeur et les périphériques qui lui sont associés (parfois désignées sous l’acronyme I/O). Ces périphériques sont classés selon le type de connecteur et le type de bus. Les types de connecteur Port série ou port COM : ces ports sont appelés port série car les données sont transmise sous forme de séries. Un ordinateur utilise un port série RS-232C. Il n’est plus guère utilisé sauf dans le cas du raccordement d’un modem RTC. Port parallèle : un port parallèle est composé de canaux qui permettent de transmettre simultanèment 8 bits (ou 1 octet). Un port parallèle permet de raccorder des imprimantes disposant du câble correspondant. Port USB (Universal Serial Bus) : la norme USB se divise en pas moins de trois standards… Le standard USB 1.0 propose deux modes de communication : 12Mb/s en mode haute vitesse ; 1.5Mb/s à basse vitesse La norme USB 2.0 permet d’obtenir des débits pouvant atteindre 480 Mb/s. La 3.0 propose jusqu’à 5Go/s. Les types de bus ISA (Industry Standard Architecture) : cette norme autorise des transferts de données sur 8 ou 16 bits à 8MHz. Elle a complètement disparu de nos jours sauf dans les musées dédiés à l’informatique. PCI (Peripheral Component Interconet) : le bus PCI est un bus 32 bits à 33 MHz. Les cartes mères disposent de 3 à 6 slots PCI. Il est possible d’y conneter des cartes vidéos, des cartes réseaux… AGP (Accelerated Graphic Port) : permet d’accroître les performances des cartes graphiques PCMCIA ( Personal Computer Memory Card International Association) : les cartes qui sont reliés à ce bus ont le format d’une grosse carte de crédit. Ce type de connecteur est utilisé pour les ordinateurs protable. Firewire (IEEE 1394) : ce type de bus est bcp plus rapide que l’USB (400Mo/s contre 12 Mo/s) PCI Express : destiné à remplacé tous les bus internes d’un ordinateur, dont le PCI et l’AGP. Le bus PCI Express existe en plusieurs versions (1X, 2X, 4X, 8X, 12X, 16X, et 32X) selon le nombre de connecteurs de ligne dont il dispose. Microprocesseur et Multicoeur Un système multicoeur est une entité central monoprocesseur qui contient deux cœurs ou plus, chacun d’entre eux contenant des microprocesseurs indépendants. Un microprocesseur multicoeur effectue un multitraitement dans une seule et unique enceinte physique. Les systèmes multicoeurs partagent les ressources de calcul qui sont souvent dupliquées dans les systèmes multiprocesseurs, comme le cache L2 et le bus de données. Les systèmes multicoeurs offrent des performances qui s’apparentent à celles des systèmes multiprocesseurs. Leur coût est souvent nettement inférieur car une carte mère qui supporte plusieurs processeurs, comme les sockets à plusieurs processeurs, n’est pas nécessaire. Le multitâche En informatique, le multitâche est une méthode où plusieurs tâches, aussi appelés processus, partagent des ressources de traitement communes comme une unité centrale. Avec un système d’exploitation multitâche, comme Windows XP, Vista, Seven…, vous pouvez lancer plusieurs applications simultanément. Le multitâche fait référence à la capacité d’un système d’exploitation à passer rapidement d’une tâche informatique à l’autre pour donner l’impression que les différentes applications sont en train d’exécuter plusieurs actions simultanément. 1 CAS : le monocoeur et Multitâche Dans le cas d’ordinateur avec un seul et unique cœur d’unité centrale, seule une tâche s’exécute à un moment précis, ce qui signifie que l’unité centrale exécute de façon active des instructions pour cette tâche. Le multitâche résout ce problème en prévoyant quelle tâche s’exécutera à un moment donné et quand une autre tâche en attente s’exécutera. 2 CAS : Le multicoeur et multitâche Sur un système multicoeur, des systèmes d’exploitation multitâche peuvent vraiment exécuter plusieurs tâches simultanément. Les cœurs fonctionnent de façon indépendante sur différentes tâches. Le multithread Le multithread étend l’idée du multitâche aux applications, de sorte que vous pouvez sousdiviser des opérations spécifiques au sein d’une même application en threads individuels. Chaque thread peut fonctionner en parallèle. Le système d’exploitation divise le temps de traitement non seulement entre différentes applications, mais aussi entre chaque thread dans une application. Dans un programme multithread, une application par exemple peut être divisée en quatre threads : - un thread d’interface utilisateur un thread d’acquisition de données une communication en réseau et un thread d’enregistrement Vous pouvez établir des priorités entre eux afin qu’ils fonctionnent séparément. Ainsi, dans des applications multithreads, plusieurs tâches peuvent d’effectuer en parallèle avec d’autres applications qui fonctionnent sur le système. Les applications qui tirent parti du multithread profitent de nombreux avantages, dont : - un usage plus efficace de l’UC un système plus fiable des performances améliorées sur les ordinateurs processeurs multicoeurs
