Plan de laformation
1. Introduction à l’informatique
2. Les composants du micro-ordinateur
3. Introduction aux Systèmes d’exploitation
4. Gestion électronique de documents
5. Les programmes d’application
Bref Historique :
L’histoiredes calculateurs a connu 4 Générations :
1. Première génération 1944-1954
Le premier calculateur électronique opérationnel fut l'ENIAC (Electronic
Numerical Integrator And Calculator) réalisé en 1946 par J.P.Eckert et
J.W.Mauchly. Cette machine qui pesait 30 tonnes occupait un volume de 85 m3
et une surface au sol de 160 m2 et contenait 18 000 tubes. Elle fut élaborée à
Philadelphie à l'Université de Pennsylvanie (Moore School)
- Caractéristiques :
o Systèmes à base de composants mécanique et d’électronique à lampes.
o Concepteur = constructeur = programmeur = Opérateur.
o Problèmes traités : Calculs numériques .
6.
ENIAC ( 1944-1954):30 tonnes,
17m x 10m et 100KHz de
fréquence
Tube à vide ( lampe)
10-15
cm
7.
Bref Historique :
2.Seconde génération 1955-1965
Invention des langages de programmation
Assembleur.
FORTRAN ( FORmula TRANslation) : langage adapté au
calcul scientifique.
COBOL (COmmon Business Oriented Language) : Langage
adapté au traitement d’information de gestion et de comptabilité.
Progrès technologique:
Introduction du transistor ( remplace les lampes).
Introduction des bandes magnétiques (Conservation).
8.
L'emploi des tubesà vide avait trois gros inconvénients : l'encombrement, la
mauvaise fiabilité, la grande consommation d'énergie. L'utilisation des diodes et
des transistors à semi-conducteurs à la place des tubes permit de réduire très
fortement ces inconvénients. Les premiers ordinateurs entièrement transistorisés
apparurent vers 1959 : GE 210, IBM 1401, NCR 304, RCA 501,...
NCR 304 IBM 1401
Ordinateurs de deuxième génération:
9.
ENIAC( 1944-1954)
30 tonnes,17m x 10m
100KHz de fréquence
Mini ordinateur PDP 8 (1955-1965)
Espace occupé: 01 m²
Fréquence : 1000 KHz
~ x 10
Pour la vitesse
Le processeur, se trouve dans l'armoire de
droite. L’armoire de gauche contient la mémoire
et sa logique de gestion.
10.
Bref Historique :
3.Troisième génération 1965-1980
Apparition des circuits
intégrés.
Apparition des disques magnétiques ( plus rapide que les lecteurs de
bandes magnétiques).
Apparition des microprocesseurs Intel.
1971: Intel lance le premier microprocesseur
I 4004 60000 instructions /s vitesse 108 KHz.
1978 : Intel lance le 8086 330 000
instruction /s
11.
Bref Historique :
Quatrièmegénération 1980-2000
Apparition des micro-ordinateurs grand public.
Apparition des consoles de jeu.
introduction de système d’exploitation
portable.
Apparition de systèmes d’exploitation avec
interface graphique…
12.
1944-1954
30 tonnes, 17mx 10m
100KHz de fréquence
2004
~2.5 kg , ~ 0.35 m x
0.30m
+ 3.0 GHz de fréquence
avec 1GHz ~ 1000000KHz.
~ x 10000
Pour la vitesse
14.
Questions
Comment définissez-vous lemot informatique ?
C’est quoi un ordinateur ?
Connaissez vous des composants d’ordinateur ?
A quoi peut servir un ordinateur (dans
votre cas) ?
15.
Ordinateur : C'estune machine capable de traiter électroniquement
les
données.
Moniteur
(Écran )
Clavier
Unité
centrale
Rq : Toute machine capable de manipuler des informations binaires peut être qualifiée
d'ordinateur. Toutefois, la plupart des personnes pensent à un ordinateur personnel (PC).
Éléments du PC:
Peuventêtre divisés en deux grandes
catégories.
Matériel :
composants physiques de l'ordinateur
( partie Hard).
Logiciels :
données électroniques ou code
exécutés sur l'ordinateur (partie Soft).
Matériel
Les composants (principaux)d’un ordinateur sont :
Les périphériques d’entrées standards.
Les périphériques de sorties standards.
L’unité de traitement.
21.
All in one
UnPC tout-en-un (All-in-One ou AIO) est un ordinateur de bureau qui
intègre tous les composants essentiels (processeur, carte mère, mémoire,
stockage, etc.) directement dans l'écran.
22.
Exemples de périphériquesd’entrées :
Scanner
Caméra
Exemples de périphériques de
sorties :
Imprimante
Carte son
Unité de traitement( Unité Centrale) : est composé
(généralement) de :
Boîtier (support)
Carte Mère.
Microprocesseur.
Mémoire (RAM).
Carte graphique et carte son.
Disque dur.
Lecteur DVD.
Alimentation.
2. La cartemère:
L'élément constitutif principal de l'ordinateur est la carte-mère, c'est sur cette
carte que sont connectés ou soudés l'ensemble des éléments essentiels de l'ordinateur.
La carte-mère contient des éléments embarqués (intégrés à la carte) :
Le Chipset, circuit qui contrôle la majorité des ressources (interface de
bus
du processeur, mémoire cache et mémoire vive, slots d'extension,...).
L'Horloge et la pile du CMOS (Complementary Metal-Oxyde Semiconductor).
Le BIOS (Basic Input/Output System).
Le bus système …
Il existe plusieurs façons de caractériser une carte-mère:
son Format (facteur d'encombrement): Définit les dimensions et la
compatibilité avec le boîtier ( Ex: format ATX, Mini-ATX).
son chipset.
son type de support de processeur.
32.
C’est un circuitélectronique chargé de coordonner les échanges
de données (communication) entre les divers composants de
l'ordinateur (processeur, mémoire; ...).
Ce composant essentiel est spécialement conçu pour faciliter la
communication efficace entre le processeur principal et les autres
éléments du système, tels que la mémoire, les périphériques de stockage
et les ports d'entrée/sortie.
2.1.1 Le chipset :
33.
2.1.2 Rôle duChipset
En plus d’assurer la fluidité des communications, le chipset de la carte
mère a pour rôle de :
Gérer les connexions entre le processeur et les autres périphériques.
Contrôler les périphériques de stockage et de communication.
Réguler le flux d’informations entre les différents composants.
Vérifier les signaux de la carte mère.
Déterminer le nombre de composants que la carte mère peut supporter.
34.
2.1.3 Chipset etPCH (Platform Controller Hub):
Le Chipset est historiquement décomposé en deux puces :
Le circuit Northbridge: Gérait les communications à haute vitesse
(processeur, RAM, carte graphique)
Le circuit Southbridge: se charge des relations avec les périphériques
d'entrée/sortie plus lents (ports USB, ports SATA pour les disques durs, les
contrôleurs réseau et audio,…).
le chipset a évolué depuis 2009 :
Northbridge intégré dans le processeur,
la création du PCH (Platform Controller Hub) par Intel: puce qui reprend
les fonctions du Southbridge et certaines parties du Northbridge, gérant les
connexions SATA, USB, Ethernet et autres.
35.
Northbridge intégrée auProcesseur
Northbrige et Southbridge séparés
Chipset et PCH
PCH (Platform Controller Hub)
36.
2.2.1 Le BIOS(Basic Input/Output System)
• Le BIOS (Basic Input/Output System) est un micrologiciel
(programme basique) essentiel sur la carte mère de votre ordinateur
qui gère le processus de démarrage et la communication entre le
matériel et le système d'exploitation.
• Lorsque vous allumez votre PC, le BIOS effectue un test POST
(Power-On Self Test) pour s'assurer que le matériel fonctionne
correctement, puis il charge le système d'exploitation.
• Il sert également d'interface pour configurer les paramètres matériels
de base, comme la priorité des disques de démarrage.
Démarrage dusystème: C'est le premier programme qui s'exécute lorsque
vous allumez l'ordinateur, nécessaire pour lancer le système d'exploitation.
Test POST : Il effectue un diagnostic automatique des composants
essentiels (processeur, mémoire, etc.) pour vérifier leur bon fonctionnement
Initialisation du matériel: Le BIOS configure et initialise les composants
matériels, comme le clavier, les disques durs, la RAM, etc.
Chargement du système d'exploitation : Il recherche le système
d'exploitation sur un périphérique de stockage (disque dur, clé USB) et le
charge en mémoire pour que l'ordinateur puisse fonctionner.
Gestion du flux de données: Il gère le flux d'informations entre le système
d'exploitation et les périphériques, rendant ces derniers transparents pour
les applications.
2.2.2 Rôle principal du BIOS
39.
Interface de configurationdu BIOS
La configuration du BIOS est accessible en appuyant sur une touche spécifique
(comme Suppr, F10 ou F2 selon le fabricant) juste après avoir allumé l’ordinateur
40.
3. Le processeur(aussi appelé microprocesseur) :
Le processeur est le cerveau de l'ordinateur. Son rôle principal est de traiter les
données, d'exécuter les instructions des programmes informatiques et de gérer les
calculs pour que l'ordinateur fonctionne correctement et affiche les résultats.
Il est composé d'une puce électronique qui contient des millions de transistor.
La carte-mère possède un emplacement (parfois plusieurs dans le cas de
cartes-mères multi-processeurs) pour accueillir le processeur. On distingue deux
catégories de supports :
Slot : il s'agit d'un connecteur rectangulaire dans lequel on
enfiche le processeur verticalement.
Socket : il s'agit d'un connecteur carré possédant un grand nombre de
petits connecteurs sur lequel le processeur vient directement
s'enficher.
3.2 Fonctionnement duprocesseur
1. Récupérer les instructions : Le processeur lit les instructions et
les données depuis la mémoire de l'ordinateur (RAM).
2. Exécuter les tâches : Il effectue les calculs nécessaires
(opérations arithmétiques et logiques) et réalise toutes les tâches
demandées par le programme.
3. Stocker les résultats : Une fois les calculs terminés, il renvoie
les résultats en mémoire pour qu'ils soient ensuite affichés à
l'écran.
43.
3.3 Caractéristiques duprocesseur
Les caractéristiques importantes:
o La fréquence (GigaHertz) : C'est la vitesse à laquelle le processeur peut
exécuter des instructions. Une fréquence plus élevée signifie que le processeur
peut effectuer plus d'opérations par seconde, ce qui rend l'ordinateur plus
rapide.
o Le nombre de cœurs (cores) : Un processeur avec plusieurs cœurs peut
traiter plusieurs instructions et tâches en même temps, ce qui augmente
considérablement les performances de l'ordinateur.
o Les transistors : C'est le composant de base d'un processeur. Plus il y a de
transistors et plus ils sont petits (finesse de gravure), plus le processeur est
puissant et peut gérer plus de tâches.
44.
Sans processeur, l'ordinateurne pourrait pas fonctionner car il est le
composant qui assure le traitement de toutes les informations et l'exécution
de toutes les applications. Choisir un bon processeur est essentiel pour que
l'ordinateur soit performant, que ce soit pour travailler, jouer ou naviguer sur
internet.
3.4 Importance du processeur
45.
Remarque:
Le processeur (CPU)produit de la chaleur, afin d'éviter la surchauffe et les dommages
un dissipateur thermique (une pièce, souvent en aluminium ou en cuivre) est nécessaire.
Il fonctionne en absorbant la chaleur et en l'augmentant sur une plus grande surface
grâce à des ailettes, ce qui facilite son évacuation.
Un ventilateur est intégré pour accélérer ce processus, assurant ainsi le bon
fonctionnement et la longévité de l'ordinateur.
Le ventilateur du boîtier est chargé d'extraire l'air chaud du boîtier et permettre à l'air
frais provenant de l'extérieur d'y entrer.
46.
1. Mémoire Vive(RAM)
Fonction :
C'est la mémoire à court terme de votre ordinateur. Elle stocke les données et les
instructions nécessaires aux programmes en cours d'exécution.
Caractéristiques :
Volatile : Son contenu est perdu lorsque l'ordinateur est éteint.
Accès rapide : Bien qu'elle ne soit pas aussi rapide que le cache, elle est
beaucoup plus véloce que les disques durs.
Capacité : Elle est relativement grande, mais plus lente que le cache, ce
qui permet de stocker de grandes quantités d'informations temporaires.
Analogie :
Pensez à la RAM comme à la surface de votre bureau où vous disposez des
documents et des outils avec lesquels vous travaillez activement.
4.1 La Mémoire:
47.
Pourquoi se servirde mémoire (RAM) alors que les disques durs
sont moins chers?
Car elle est extrêmement rapide comparée aux périphériques de stockage
de type disque dur .
La mémoire vive se présente sous la forme de barrettes qui se branchent
sur les connecteurs DIMM (pour les plus anciennes SIMM)
48.
2. Mémoire Cache
Fonction :
Le cache est une petite mémoire ultra-rapide située entre l'UC et la RAM, qui
stocke des copies des données les plus fréquemment consultées.
Caractéristiques :
o Très rapide : Les données dans le cache sont accessibles presque
instantanément, beaucoup plus vite qu'en accédant à la RAM.
o Multi-niveaux : Il existe généralement plusieurs niveaux de cache (L1,
L2, L3), le L1 étant le plus rapide et le plus petit, intégré directement au
processeur.
o Réduit la latence : En fournissant les données directement au
processeur, il évite les allers-retours coûteux vers la RAM.
Analogie : Le cache serait comme les outils que vous gardez juste à côté de
vous, sur le bord de votre bureau, pour les avoir à portée de main sans avoir à
les chercher sur la surface principale.
4.2 La Mémoire:
50.
5. Les connecteursd'extension
(slots) Les connecteurs d'extension sont des réceptacles dans lesquels il est possible
d'enficher des cartes d'extension, c'est-à-dire des cartes offrant de nouvelles
fonctionnalités ou de meilleures performances à l'ordinateur. Il existe plusieurs sortes
de connecteurs :
Connecteur ISA (Industry Standard Architecture) : permet de
connecter des
cartes périphérique ISA (carte son, carte réseau,…), très lent il a
été remplacé progressivement par les ports PCI.
Connecteur PCI (Peripheral Component InterConnect) : permet
de connecter des cartes PCI, beaucoup plus rapides que les cartes ISA
Connecteur AGP (Accelerated Graphic Port): un connecteur
destiné exclusivement à la carte graphique, plus rapide que le PCI.
connecteur PCIe (Accelerated Graphic Port Express): ce type de
connecteur permet de brancher des cartes périphériques à haute vitesse
(Cartes graphiques récentes, Disques SSD NVMe, ..).
51.
Ports PCI Express(de haut en bas : ×4, ×16, ×1 et ×16), comparé au
traditionnel Port PCI 32-bit (en bas).
52.
Le bus dela carte mère est un circuit électronique qui sert de voie de
communication pour le transfert de données et de signaux de contôle entre les
différents composants de l'ordinateur.
processeur (CPU)la mémoire vive (RAM) les périphériques.
• Il fonctionne comme une autoroute où circulent les informations
• Sa vitesse (débit) détermine la performance de l'ordinateur en permettant un
échange de données plus transmis, et rapide.
• Un bus est caractérisé par
Sa largeur: le nombre de bits pouvant être transmis simultanément.
Sa fréquence : Cadence à laquelle les paquets de bits peuvent
être transmis. Des caractéristiques du bus système dépendent donc les
caractéristiques générales du système
6. Le Bus Système :
53.
Fonctionnement du bus
Voie de communication : Le bus agit comme une
autoroute de données, réduisant la complexité des
connexions en permettant à plusieurs éléments
matériels de communiquer sur une seule voie
partagée.
Composants : Il est constitué de plusieurs lignes
électriques parallèles.
54.
Unité de Mesurede stockage :
L’Octet : un octet =
8 Bits. Un bit c’est soit 1
soit 0.
Utilisé pour calculer la capacité du
disque
dur, CD-ROM, Disquette, …
Unité de Mesure de fréquence :
Le Hertz .
Utilisé pour calculer la Fréquence du
Microprocesseur, la RAM, ….
55.
Logiciels:
Au fil desannées, une spécialisation progressive des logiciels s’est réalisée:
• logiciels d’application:
→résolution de problèmes spécifiques (traitement de textes, tableurs,logiciels de
comptabilité, CAO (conception, design et simulation), ....)
• logiciels utilitaires:
→logiciels qui servent au développement des applications assembleur,compilateurs ... ,
mais aussi gestionnaires de versions,gestionnaire de fenêtres, librairie de dessin, outils
de communications...)
• logiciels systèmes (regroupés dans le système d’exploitation):
→présents au cœur de l’ordinateur, ces logiciels sont à la base de toute exploitation,
coordonnant les tâches essentielles à la bonne marche du matériel.
C’est du système d’exploitation que dépend la qualité de la gestion des ressources
(processeur, mémoire, périphériques) et la convivialité de l’utilisation d’un ordinateur.
Réponse à notreQuestion:
A quoi peut servir un ordinateur dans notre
cas ?
58.
Gain du temps.
Exécutiondes tâches répétitives.
Stockage structuré de données.
Recherche de l’information à travers le
monde. Travail en équipe (Cas de Réseau)…
Réponse ( exemple de réponse)
Introduction :
Un ordinateurdoit être capable de faire fonctionner un
programme,pour cela il faut que la machine puisse effectuer un certain
nombre d'opérations préparatoires afin d'assurer les échanges entre l'unité
centrale de traitement, la mémoire, et les périphériques.
UCT Mémoire E/S
Opération des échanges
Ces opérations sont assurées par un ensemble de programmes appelé
le
système d’exploitation OS (Operating System).
61.
Définition :
Un systèmed'exploitation est un ensemble de programmes permettant à
son utilisateur de disposer d'un ensemble de services élaborés à partir
des ressources de la machine sur laquelle il s'exécute.il doit assurer :
chargement et lancement des programmes.
gestion du (des) processeur(s)
gestion des périphériques et entrées/sorties.
gestion de la mémoire principale et secondaire.
... Applications
O S
Bios
Matériel
62.
A savoir :
lespériphériques varient d'un ordinateur à un autre, en particulier sur un
PC. On a introduit donc la notion des pilotes de périphériques (instructions
servant à piloter un périphérique, en anglais drivers) différents selon les
types d'ordinateurs et les types de périphériques.
O S
Pilotes
Matériel
63.
Les principales différencesentre systèmes d’exploitation
Ces différences résident dans deux caractéristiques importantes:
Est ce que le système est multi-tâche ou mono-tâche ?
Est ce que le système est multi-utilisateur ou mono-utilisateur ?
Un système mono-tâche ne peut exécuter qu’une tâche à la fois, la
multi- tâche a la possibilité d’en exécuter plusieurs en même temps?
Un système multi-utilisateur donne accès à plusieurs utilisateurs en même
temps sur la même machine, la mono-utilisateur n’accepte qu’un personne
à la fois.