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  1. 1. Chapitre2: les composants de l’ordinateur Réalisée par : Bejaoui Amani 20/10/2022 1
  2. 2. I. Les principaux composants : A. L’unité centrale : L'unité centrale désigne le boîtier et les éléments qu'il contient (les autres étant les périphériques). Elle comprend :  le bloc d'alimentation électrique  Le microprocesseur  la carte mère qui supporte : le processeur la mémoire morte (ROM) la mémoire vive (RAM)  les cartes d'extension (son et réseau)  le(s) disque(s) dur(s)  les ventilateurs  Les câbles d’alimentation et de connexion 20/10/2022 2
  3. 3. L’unité centrale :  Unité Centrale de Traitement (UCT/CPU) + mémoire centrale (principale).  UCT ou CPU (Central Processing Unit) ou bien processeur : comporte l’unité de commande et de contrôle (UCC) + l’unité arithmétique et logique (UAL).  Unités périphériques: toutes les unités destinées à la lecture ou l’écriture de l’information (ex. clavier, écran, imprimante, disques durs, …). Les entités citées ci- dessus sont reliées par des bus selon le schéma synoptique suivant : 20/10/2022 3
  4. 4. L’unité centrale :  UCC : (Unité de Commande et de Contrôle) : commande et contrôle le fonctionnement de l'UAL, de la mémoire et des E/S.  Elle se charge de chercher l’instruction à exécuter dans la mémoire principale (et les données qu'elles utilisent), décode cette instruction, et envoie le cas échéant un signal à l'UAL pour se préparer à l'exécution.  UAL: réalise les opérations arithmétiques, logiques et de comparaison contenus dans l’instruction et effectue aussi des échange de données avec la mémoire vive. 20/10/2022 4
  5. 5. vue interne et fonctionnelle de l'unité centrale 20/10/2022 5
  6. 6. B. La carte mère:  C'est la carte principale, celle qui reçoit le processeur, les connecteurs d' extensions (PCI, AGP)(pour l'insertion des cartes additionnelles) : Carte vidéo(AGP), carte audio (PCI), modem, etc...  C’est un circuit imprimé accueillant tous les périphériques utiles au bon fonctionnement : - Processeur - Disque dur - Carte son 20/10/2022 6
  7. 7. B. La carte mère:  Elle reçoit les données et les programmes, il en existe 3 types:  La mémoire vive appelée RAM « Random Access Memory »stocke temporairement des données pendant l’exécution d’un programme.  C’est la mémoire principale du système qui permet de stocker temporairement les données lors de l'exécution d'un programme.  Cette mémoire est volatile, les données s'effaçant dès qu'elle n'est plus alimentée électriquement.  La mémoire ROM "Read Only Memory" qui contient les informations essentielles son contenu est figé.  Elle permet de conserver, lorsque l'ordinateur est éteint, les informations nécessaires à son prochain démarrage. Cette mémoire est donc non volatile.  Elle est alimentée par une pile, et programmée une seule fois par le fabriquant : on peut la lire mais jamais y écrire.  La mémoire de masse ou mémoire externe fixe les informations qui sont conservées lors de l’arrêt de l’ordinateur .  La mémoire : 20/10/2022 7
  8. 8. Types des mémoires :  RAM Statique (SRAM, Static Random Access Module), encore appelée mémoire cache : rapide, mais chère et de petite capacité (1 ou 2 Mo), elle est utilisée pour réduire l'écart de vitesses entre les différentes mémoires et le processeur.  RAM Dynamique (DRAM Dynamic Random Access Module) : elle se présente sous forme de "barrettes" de plus ou moins grande capacité (512 Mo, 1 Go, 2 Go etc.) à connecter à la carte mère. Elle est beaucoup moins rapide que la mémoire cache, mais plus rapide qu'un disque dur.  Les Registres: mémoire non permanente interne au CPU, on compte les types des registres : a. Registre mot (registre d’instruction): Sa taille classique actuelle est 32 ou 64 bits. b. Registre adresse (compteur Ordinal): contient l'adresse d'un mot. La longueur max de l’adresse est : log2 (Nombre_de_mots_en_Mémoire Principale).  La mémoire cache : Elle peut être interne ou externe au CPU. Elle se situe entre le CPU et la RAM, entre le CPU et un disque, entre le CPU et une autre cache. Son rôle est de stocker des données récemment accédées. Sa taille varie de quelques centaines de Ko à quelques Mo mais elle est rapide par rapport à la MP.  La mémoire de masse, permanente, secondaire ou auxiliaire : son rôle est le stockage permanent des données et est caractérisée par sa grande capacité (ex. supports magnétiques (disques durs), optiques (CD, DVD, Blu-ray) ou électriques (flash disques)). 20/10/2022 8
  9. 9. Schéma capacité-vitesse des mémoires 20/10/2022 9
  10. 10. Tableau récapitulatif des mémoires 20/10/2022 10
  11. 11. Types d’accès à la mémoire a) par le contenu : mémoire adressable par le contenu (ex. mémoire cache). La recherche s’effectue en parallèle sur toutes les cases mémoires via une clé et non via un index numérique. Le temps d'accès est constant. b) aléatoire (ex., pour la mémoire vive): via une adresse Mémoire à accès aléatoire [Random Access Memory (RAM)]: le temps d'accès est identique car chaque mot mémoire est associé à une adresse unique. c) direct ou semi séquentiel (ex. les disques durs, CDs, ...): Accès à un bloc de données ou cylindre (contenant la donnée recherchée) via son adresse puis déplacement séquentiel jusqu'à la donnée recherchée. Le temps d'accès est variable. 20/10/2022 11
  12. 12. C. Le processeur  Le processeur (ou CPU, pour "Central Processing Unit") est le « cerveau » de l'ordinateur. Il permet de manipuler des informations numériques, c'est-à-dire des informations codées sous forme binaire, et d'exécuter les instructions stockées en mémoire.  Les performances d'un processeur s'évaluent selon : la fréquence, qui est le nombre de cycles/seconde.  Elle se mesure en Mhz (méga-herz) ou Ghz (giga-herz, 1 Ghz = 1 milliard de cycles par seconde). le nombre de cœurs (core en anglais) : un même processeur peut contenir 1, 2, 3 ou 4 "cœurs" (c'est-à-dire des unités de calculs).  Ceci permet d'augmenter la puissance de calcul du processeur sans avoir à augmenter la fréquence (qui génère de la chaleur physique). la quantité de mémoire cache.  A l'heure actuelle, un bon processeur tourne à 2 GHz en moyenne.  N.B. : Giga Hertz = Millards d'instructions à la seconde 20/10/2022 12
  13. 13. Le processeur 20/10/2022 13
  14. 14. Principaux acteurs du marché  Les deux principaux constructeurs de processeurs actuellement sont AMD et Intel. 20/10/2022 14
  15. 15. Les bus  Un bus est formé en général de 50 à 100 lignes physiques distinctes, partagées en trois sous-ensembles fonctionnels : a. Le bus d'adresses (bus d'adressage ou bus mémoire) : transporte les adresses des cases mémoires où le processeur souhaite lire ou écrire une donnée. C’est un bus unidirectionnel. b. Le bus de données : transporte les instructions (opérations + données) à exécuter. C'est un bus bidirectionnel. c. Le bus de contrôle (bus de commandes) : transporte les ordres et les signaux de synchronisation issus de l’UCC vers l'ensemble des composants matériels, et aussi les réponses de ces composants à l’UCC. C'est bus bidirectionnel.  On distingue deux principaux bus : 1. le bus système bus interne, (en anglais internal bus ou front-side bus, noté FSB). Le bus système permet au processeur de communiquer avec la mémoire centrale. 2. le bus d'extension (bus d'entrée/sortie) permet aux divers composants liés à la carte-mère (USB, série, parallèle, cartes branchées sur les connecteurs PCI, disques durs, lecteurs et graveurs de CD-ROM, etc.) de communiquer entre eux. 20/10/2022 15
  16. 16. Mode de stockage  Le mode de stockage des données ce fait par :  de façon locale (sur son disque dur interne ou externe)  sur le réseau (sur un disque dur d'un autre ordinateur du réseau)  sur le Web (sur des serveurs accessibles par Internet) Périphériques de stockage : • Disque dur (capacité de 80 Go à 4 To) • Mémoire flash clé USB (Universal Serial Bus) (2 Go à 128 Go) • Disque dur SSD (Solid Start Drive) (32 Go à 500 Go) • Carte mémoire (pour appareil photo par ex.) (2 Go à 32 Go) • Disques : CD-ROM (650 Mo), DVD-ROM (4.7 Go à 8.5 Go), Blu-Ray (25 Go)  Un même périphérique de stockage peut être divisé en plusieurs partitions, ce qui donne deux ou plus disques durs virtuels recevant chacun leur système de gestion de fichiers. 20/10/2022 16
  17. 17. Le système d’exploitation  Le système d'exploitation fournit : une gestion des ressources de la machine et des périphériques : mémoire, disques, périphérique, horloges, communication, etc.  une base pour le développement et l'exécution de programmes d'application.  Un système d'exploitation a pour but de :  Décharger le programmeur d'une tâche de programmation énorme et fastidieuse.  lui permettre de se concentrer sur l'écriture de son application .  Protéger le système et ses usagers de fausses manipulations.  d'offrir une vue simple, uniforme, et cohérente de la machine et de ses ressources. 20/10/2022 17
  18. 18. Rôle du système d’exploitation A. Gestion du processeur:  le système d'exploitation est chargé de gérer l'allocation du processeur entre les différents programmes grâce à un algorithme d'ordonnancement.  Le type d'ordonnanceur est totalement dépendant du système d'exploitation, en fonction de l'objectif visé. B. Gestion de la mémoire vive:  le système d'exploitation est chargé de gérer l'espace mémoire alloué à chaque application et, le cas échéant, à chaque usager. En cas d'insuffisance de mémoire physique, le système d'exploitation peut créer une zone mémoire sur le disque dur, appelée « mémoire virtuelle ».  Ceci permet de faire fonctionner des applications nécessitant plus de mémoire qu'il n'y a de mémoire vive disponible sur le système. En contrepartie cette mémoire est beaucoup plus lente. C. Gestion des entrées/sorties :  le système d'exploitation permet d'unifier et de contrôler l'accès des programmes aux ressources matérielles par l'intermédiaire des pilotes (appelés également gestionnaires de périphériques ou gestionnaires d'entrée/sortie). 20/10/2022 18
  19. 19. D. Gestion de l'exécution des applications :  le système d'exploitation est chargé de la bonne exécution des applications en leur affectant les ressources nécessaires à leur fonctionnement. Il permet à ce titre de « tuer » une application ne répondant plus correctement. E. Gestion des droits :  le système d'exploitation est chargé de la sécurité liée à l'exécution des programmes en garantissant que les ressources ne sont utilisées que par les programmes et utilisateurs possédant les droits adéquats. F. Gestion des fichiers :  le système d'exploitation gère la lecture et l'écriture dans le système de fichiers et les droits d'accès aux fichiers par les utilisateurs et les applications. G. Gestion des informations :  le système d'exploitation fournit un certain nombre d'indicateurs permettant de diagnostiquer le bon fonctionnement de la machine. 20/10/2022 19
  20. 20. Les fichiers 1. Définition :  Un Fichier :c’est l’ unité informationnelle physiquement stockée sur un support de mémoire de masse permanent (disque dur , clé USB, CD ROM … par exemple).  Le fichier est l’élément de l’ordinateur que vous allez manipuler le plus. Un fichier peut correspondre à : • Une vidéo • Une application • Une image • Une photo • Une page Internet • Un morceau de musique • Un document bureautique (texte, tableur, présentation), • Une archive…  Chaque fichier porte un nom suivi d'une "extension". L’extension est la suite de 3 lettres situées après le point. 20/10/2022 20
  21. 21.  Le nom permet d'identifier plus facilement un fichier et de le retrouver dans une liste.  L'extension est une suite de lettres accolées au nom. Elle permet de savoir de quel type de fichier il s’agit et avec quel programme l’ouvrir. Par exemple, une lettre enregistrée dans le traitement de texte Word aura une extension ".docx", une image peut être ".gif", ".jpg", ".png", ...  .txt, .docx, .odt , .PDF, : sont les extensions pour les fichiers texte, Word et LibreOffice  .xlsx, .xls, .ods : est l’extension pour les fichiers Excel  .jpg et .png , .jpeg, .gif, .svg :sont les extensions pour les fichiers image  .mp3 et .m4a : sont les extensions pour les fichiers audios  .mp4 et .mov : sont les extensions pour les fichiers Vidéos.  .ppt, .pps, .odp : pour les présentations PowerPoint .  .html, .htm : pour les pages internet  .zip, .rar, .7z : pour les fichiers d’archivage  Fichiers audio: .mp3, .wav, .flac, .aac  Il existe plusieurs types des fichiers :  Une archive, appelée aussi fichier zip, permet de regrouper plusieurs fichiers en un seul et permet également de réduire la taille d’un fichier. Pratique pour l’envoi d’une pièce jointe dans les mails. Nous y reviendrons. 20/10/2022 21
  22. 22. Représentation d’un fichier sur l’ordinateur  Nous avons déjà appris la notion d’icône dans notre cours sur le bureau Windows 10. Sans surprise, un fichier est symbolisé par une icône sur l’ordinateur.  Chaque type de fichier possède sa propre icône : 20/10/2022 22
  23. 23. 20/10/2022 23  Pour les applications, les icônes sont le plus souvent personnalisées avec le logo de l’application. Par exemple, le navigateur Edge est une application avec une icône particulière. De même, le logiciel Paint possède sa propre icône.

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