Lordinateur et-ses-composants4941
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Lordinateur et-ses-composants4941 Presentation Transcript

  • 1. L’ordinateur et sescomposants
  • 2. Le micro ordinateurLe micro-ordinateur se compose entre autres de 3éléments fondamentaux :– Le microprocesseur : il exécute linstruction quil alue dans la mémoire. Cest le "cerveau" du micro-ordinateur.– La mémoire: elle stocke et restitue desinformations sous forme de mots binaires (1 bits /4 bits / 8 bits / 16 bits) ex : (01011101)b : mot de1 octet = (5D)H =5DH.– les boîtiers dinterface dentrées/sorties: ilsservent de "bras" au micro-ordinateur. Ils gèrentlinterface entre le micro-ordinateur et lextérieur(constitué de périphériques : imprimante, clavier,écran)Tous ces composants, sont connectés entre eux parles différents bus.
  • 3. Le micro ordinateur
  • 4. architecture dunmicroordinateur
  • 5. • ensemble composé du boîtier et des éléments quilcontient.• doit être connectée à un ensemble de périphériquesexternes.• un ordinateur est généralement composé auminimum dune unité centrale, dun écran (moniteur),dun clavier et dune souris,• Il est possible de connecter une grande diversité depériphériques externes sur les interfaces dentrée-sortie (ports séries, port parallèle, port USB, portfirewire, etc.) :imprimante, scanner, périphérique de stockageexterne,appareil photo ou caméra numérique, assistantpersonnel (PDA), etc.L’unité centrale
  • 6. Les différents composantsLe boîtier
  • 7. Le boîtier ou châssis• squelette métallique abritant ses différentscomposants internes.• permet lisolement phonique ou laprotection contre les rayonnementsélectromagnétiques.• sa taille du boîtier conditionne lenombre demplacements pour leslecteurs en façade, ainsi que lenombre demplacements pour desdisques durs en interne.
  • 8. Le boîtier ou châssisOn distingue généralement les catégories suivantes :• Grand tour : boîtiers de grande taille (60 à 70 cmde hauteur), avec 4 à 8 emplacements en interne.• Moyen tour : boîtiers de taille moyenne (40 à 50cm de hauteur), avec 3 à 6 emplacements• Mini tour : boîtiers de petite dimension (35 à 40cm de hauteur), possédant généralement 3 à 5emplacements.
  • 9. Bloc dalimentation• La plupart des boîtiers sont fournis avec un blocdalimentation• Lalimentation permet de fournir du courantélectrique à lensemble des composants delordinateur.• Le bloc dalimentation doit posséder une puissancesuffisante pour alimenter les périphériques delordinateur (entre 200 et 350 watts)• Une attention particulière devra également êtreportée sur le niveau sonore de lalimentation.
  • 10. Les différents composantsventilateur delalimentationventilationgénérale
  • 11. Les différents composantsports entrées/sortie :souris, clavier, entréeset sorties son,imprimante, liaison parcâble, port usbconnexionsvidéoconnexion carteréseau (Ethernet)
  • 12. La carte mère
  • 13. La carte mère (motherboard)Les composantes supportées• le microprocesseur,• le chipset,• la mémoire RAM,• les connecteurs dextension (bus ISA, bus PCI, bus AGP)• le BIOS• les connecteurs IDE• lhorloge• un connecteur dalimentation• les différents bus• les connecteurs standards pour le clavier, le moniteur, la souris• divers autres composants.
  • 14. La carte mère (motherboard)• sert à interconnecter tous les composantsde lordinateur et reçoit tous les élémentsessentiels à la bonne marche delordinateur.• est composée de nombreux circuitspermettant une bonne gestion de tous lesflux de données• porte le chipset, jeu de composantsélectroniques essentiel, qui fait le lienentre le processeur, la mémoire et les
  • 15. La carte mère (motherboard)• La plupart des cartes mères proposent lesconnecteurs suivants :• Port série, permet de connecter de vieuxpériphériques ;• Port parallèle, permet de connecter desimprimantes ;• Ports USB (1.1, bas débit, ou 2.0, haut débit), permetde connecter des périphériques plus récents ;• Connecteur RJ45 (appelés LAN ou port éthernet)permettant de connecter lordinateur à un réseau. Ilcorrespond à une carte réseau intégrée à la cartemère ;• Connecteur VGA (appelé SUB-D15), permet deconnecter un écran. Il correspond à la cartegraphique intégrée ;• Prises audio (entrée Line-In, sortie Line-Out etmicrophone), pour connecter des enceintesacoustiques ou une chaîne hi-fi, ainsi quun
  • 16. La carte mère (motherboard)
  • 17. La carte mère
  • 18. La carte mère (motherboard)
  • 19. Le fonctionnement interne delordinateur
  • 20. Le processeurCPU (Central Processing Unit)Unité Centrale de Traitement• CPU : on lappelle "processeur" en français.Quand on réussit à mettre tous ses composantsdans un seul circuit intégré, on le nomme "microprocesseur".• permet de manipuler des informationsnumériques, cest-à-dire des informations codéessous forme binaire,• Permet dexécuter les instructions stockées enmémoire.
  • 21. Le microprocesseurCaractérisé par :• sa fréquence d’horloge (en Mhz ou Ghz)• Le nombre d’instruction par seconde qu’ilpeut exécuter (en MIPS)• La taille des données qu’il est capable detraiter (en bits)
  • 22. Le microprocesseurLes parties essentielles d’un processeur sont :• L’Unité Arithmétique et Logique : prend en charge les calculsarithmétiques élémentaires et les tests.• LUnité de Contrôle• Les registres, mémoires de petite taille (quelques octets),• Lunité d’entrée-sortie, permet au processeur d’accéder auxpériphériques de l’ordinateur.• Le séquenceur, qui permet de synchroniser les différents élémentsdu processeur• L’horloge qui synchronise toutes les actions de l’unité centrale.
  • 23. Architecture de base d’un microprocesseur
  • 24. schéma de principe de larchitecture dunprocesseur :
  • 25. Fonctionnement dumicroprocesseur
  • 26. Microprocesseurs
  • 27. Fonctionnement de l’ordinateur• Après un aperçu des composantes del’ordinateur, il faut voir comment ils entrenten interconnexions.• Concrètement que se passe-t-il lorsqu’onallume un ordinateur• Que se passe-t-il lorsqu’on commence àtravailler ?
  • 28. Fonctionnement de l’ordinateurPROCESSEUR :Lecture de l’EEPROM (programme mini = BIOS)BIOS :Liste les éléments d’E/Sdont le Système d’Exploitation et la Base de registreChargement du S.E. Envoi d’information à la RAMMise sous tension de l’ordinateurLe travail peut commencer : traduction en actions élémentaires à partir du clavier ou de la souris.
  • 29. Les bus• Un bus informatique sert à interconnecterdifférents matériels informatiques• Les bus ont pour but de réduire le nombrede « voies » nécessaires à lacommunication des différents composants,en mutualisant les communications sur uneseule voie de données• Le débit dun bus est exprimé en Mo/s ouen fréquence (Mhz) et nombre de bits(8/16/32 bits).• Un bus est caractérisé par le volumedinformations transmises simultanémentexprimé en bits
  • 30. Les busMutualisation des communications sur uneseule voie de données
  • 31. Les différents types de bus
  • 32. Le BIOSBasic Input Output System ouBIOS : système de gestionélémentaires des entrées/sorties• programme contenu dans lamémoire morte (ROM) et dans unemémoire modifiable (EEPROM) de lacarte mère sexécutant au démarragede lordinateur.
  • 33. Le BIOS1. Le BIOS, se lance dès lallumage du PC2. Le BIOS inspecte les différentspériphériques (bip sil en manque un)3. Cest dans le bios que lon trouvemémorisée la configuration desdisques durs (nombre de têtes, tailledes clusters, etc.), linterruption liée àune imprimante ou à la souris, la ou leshorloges utilisées ainsi que laconfiguration de la mémoire RAM.
  • 34. Le BIOS• Le BIOS recherche sur la disquette, surle CD-Rom ou sur le disque dur s’il y a unsystème d’exploitation (DOS, Windows, Linux).• Le BIOS est propre à un type d’ordinateurdonné, contrairement au système d’exploitation(windows, linux)• Le BIOS contient diverses fonctions (ex :lecture/écriture sur disque dur) qui sont utilisablespar le système dexploitation.• Le BIOS est paramétrable via son interface
  • 35. Le BIOSOn distingue généralement• la configuration de bas niveau (setup)modifiable sans grand risque au démarragede la machine (en général accessible via latouche F1 ou la touche DEL.)– permet de changer lheure ou la date– dinformer le système de la présence de votrenouveau disque dur (les bios récentsreconnaissent automatiquement les disques)
  • 36. Le BIOS• et le niveau avancé assez délicat à fairesans de solides connaissances.Remarque : un bios non optimisé peutrendre le fonctionnement de l’ordinateurerratique (certaines machines vendues engrande surface, ou montées à la demandepar un intégrateur peu compétent)
  • 37. Le BIOSExemples de paramétrage du BIOS :• allumage automatique du PC tous les jours àune certaine heure• changement de lordre de recherche de lOS(disquette, lecteur de cd-rom, disque dur 1, disque dur 2)• lancement du pc à distance par le modem.• mise en veille par simple appui sur la touchedarrêt/démarrage.
  • 38. Le POST Power – On Self Test• Vide les mémoires internes dumicroprocesseur.• Contrôle lhorloge système.• Contrôle de la mémoire vive du PC• Contrôle la carte vidéo et intégration ducode BIOS (Basic Input OperatingSystem)• Teste la présence du clavier et détecte siune touche a été pressée.
  • 39. Le POST Power – On Self Test• Détecte les unités telles que : disques durs,lecteurs de disquettes, lecteurs de C-D• Répartit les ressources aux différentscomposants "plug and play".• Vérifier la mémoire vive et la mémoire cache• Sauvegarde de certaines informations dansune mémoire CMOS alimentée par une pile.
  • 40. En appuyant une touche
  • 41. Du clavier à l’écranGénération d’un code à 8 chiffres correspondant à la toucheECRANPROCESSEURClavierCartegraphiqueBus spéciald’adresseBus Interface E / SLigne d’interruption
  • 42. Le système d’exploitationLe BIOS lance le système d’exploitation.• Un système dexploitation (Operating System enanglais : OS) est un programme, un ensemblecohérent de logiciels permettant dutiliser unordinateur et tous ses éléments.• Il est composé d’un noyau et d’un ensemble doutils système.• Le système d’exploitation prend la main à la suitedu BIOS)
  • 43. Le système d’exploitation• il garantit le bon fonctionnement de lamachine (fiabilité et stabilité) et de laconservation des données (pas deréamorçages intempestifs, pas de perdrede données) ;• Il assure le démarrage de l’ordinateur et luifournit les interfaces (fenêtres) pourcontrôler les éléments de lordinateur• Le système dexploitation permet un
  • 44. Le système d’exploitationC’est donc :• une machine virtuel qui facilite laccès auxressources de la machine• un gestionnaire de ressources qui attribueles ressources aux différents utilisateurs etqui empêche laccès illicite à celles-ci• Enfin il permet de développer desapplications portables, qui ne sont passpécifiques dun ordinateur ou dun système
  • 45. Le système d’exploitationSource : S. Krakowiak « Intro-systèmes-réseaux »
  • 46. Le système d’exploitationSource : S. Krakowiak « Intro-systèmes-réseaux »
  • 47. Le système d’exploitation(en résumé)Source : S. Krakowiak « Intro-systèmes-réseaux »
  • 48. Le système d’exploitationQuelques systèmesdexploitation :• Systèmes dexploitation édités parMicrosoft :– MS-DOS pour Disk Operating System– Computer (ProDOS)– Windows 1 à 3.11, 95, 98, NT, Me, 2000,2003, XP• OS/2 dIBM
  • 49. Les systèmes d’exploitation• Mac OS : le premier système dexploitation desordinateurs Apple Macintosh, suivi de Mac OS X.• Dérivés dUNIX dont :GNU/Linux : un système dexploitation libresappuyant sur le noyau Linux et les outils GNU. Distributions: Debian, Gentoo, Mandrakelinux,Red Hat, SuSE, Slackware, EduLinux...• VMS et OpenVMS (Compaq, ex-Digital) ;
  • 50. Les systèmes d’exploitation– la famille BSD : un effort réussi pour rendre saliberté au système de Berkeley comprenant :• NetBSD, OpenBSD, FreeBSD et ses dérivés,PicoBSD et DragonFly BSD, Darwin (sur lequel estconstruit Mac OS X, semi-propriétaire).– les UNIX propriétaires :• AIX (IBM, SystemV), A/UX (Apple Computer,SystemV), BOS (Bull Operating System), Irix (Silicon Graphics, SystemV), HP-UX (HewlettPackard, SystemV), NeXTSTEP (NeXT, BSD),Sinix (Siemens), Solaris (Sun, SystemV), SunOS (Sun, BSD), Tru64 (Compaq).
  • 51. Les systèmes d’exploitation• les systèmes dexploitation grands systèmes (mainframes) :– IBM: MVS, VM, DOS/VSE, TPF, Bull: GCOS ;• Autres: BS2000, Pixo lOS de liPod (propriétéde Sun)...• TRON– ITRON, CTRON, BTRON, MTRON, JTRON, eTRON,T-Engine, T-Kernel, TRONCHIP
  • 52. Le système d’exploitation(en conclusion)Pour faire lanalogie automobile, le systèmedexploitation en tant que machine virtuelle estce qui relie les éléments mécaniques de lavoiture au conducteur. Il propose uneinterface plus ou moins standard (le volant,les pédales daccélérateur, de frein etdembrayage, etc.) qui permet au conducteurde dialoguer avec le moteur et dobtenir untravail de ce dernier, sans pour autant sesoucier du fonctionnement réel de ce moteur.Jérôme Gueydan http://www.ensta.fr
  • 53. Le système d’exploitationLe système dexploitation en tant quegestionnaire de ressources est représentépar le limiteur de vitesse qui oblige leconducteur à conduire sagement ou par lesystème darrêt automatique en casdendormissement qui empêche leconducteur endormi dentrer en collisionavec un mur. Jérôme Gueydanhttp://www.ensta.fr
  • 54. La base de registre• Utilitaire initialisé au démarrage del’ordinateur• Base de données contenant 4 typesd’information– Liste des éléments matériels (hardware)– Caractéristiques des logiciels installés(software) : n° de série, mot de passe, config…– Liste des types de fichiers– Configuration et droits des utilisateurs• Contient 2 fichiers (parfois cachés)– system.dat
  • 55. La base de registreVoir TD : contenu et manipulation de la basede registre