Cours Outils Informatique

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1 Cours Outils Informatique A. EL HIBAOUI - hibaoui.ens@gmail.com FS de Tétouan Université Abdelmalek Essaâdi Département Informatique hibaoui.ens@gmail.com

2 Histoire et fonctionnement des ordinateurs 1 Historique Le passé Le présent 2 Description des composants d un ordinateur

3 Préhistoire Historique Le passé Le présent 500 Apparition des premiers outils pour calculer bouliers, abaque 1632 invention de la règle à calcul 1642 Pascal invente la Pascaline 1833 Machine de Babbage 1854 Boole publie un ouvrage sur la logique 1904 invention du tube à vide 1937 Alan Turing publie des articles sur les fontions calculables 1943 Création du ASCC Mark I (Harvard - IBM) Automatic Sequence-Controlled Calculator 1945 naissance du bug! Bogue! Boulier(usage manuel) Pascalienne (Usage mécanique)

4 Les premiers ordinateurs Le passé Le présent 1946 Création de l ENIAC Electronic Numerical Integrator and Computer architecture Von Neuman 1947 invention du transistor 1956 premier ordinateur à transistors le : TRADIC (Bell) 1958 premier circuit intégré créé par Texas Instrument 1960 premier jeu sur ordinateur : SpaceWar! 1964 langage de programmation BASIC 1968 invention de la souris ( Stanford) 1969 Systèmes d exploitation MULTICS puis UNIX (Bell)

5 L informatique dans un garage Le passé Le présent 1971 ARPANET (ancêtre de l internet) 1971 Intel commercialise le premier microprocesseur le 4004 (4 bits, 108 KHz, 2300 transistors en 10 microns) Intel sort le 8008 (8 bits, 200 KHz, 3500 transistors) 1972 Bill Gates et Paul Allen fondent Traff-of-Data 1973 Gary Kildall écrit le système d exploitation CP/M 1973 Invention du C pour le développement d UNIX 1974 le français François Moreno invente la carte à puce 1974 Motorolla commercialise son 1er processeur le 6800 A. EL HIBAOUI (8 bits) - hibaoui.ens@gmail.com Cours Outils Informatique

6 L informatique dans un garage Le passé Le présent 1975 Traf- of-data devient Micro-Soft 1976 Steve Jobs et Steve Wozniak commercialisent l Apple Computer (à base de MOS Tech. 6502) 1976 Zilog sort le Z80 8bits, 2.5MHz

7 Micro-informatique Le passé Le présent 1978 Intel lance son 8086 (16bits, 4.7 MHz, transistors à 3 microns) 1979 Taito sort le jeu Space Invaders Motorolla commercialise le /32 bits, transistors 1980 Sinclair sort le ZX80 à base de Z IBM sous-traite le système d exploitation de sa future machine (à base de 8086) à Microsoft... QDOS 86-DOS MS-DOS 1982 Intel commercialise le bits, 6 MHz, transistors 1982 Microsoft édite une version MS-DOS pour compatibles! Sony et Phillips inventent le CD-ROM

8 Micro-informatique Le passé Le présent 1984 Apple sort le Macintosh avec une interface graphique conviviale Le 2001, le pentium IV 64 bits - 1,4 GHz, 42 millions de transistors (0,18 microns) : L Opteron, premier processeur serveur d AMD transforme l architecture x86 en y remplaçant les registre 32 bits par du 64 bits. Il sera imité par le Xeon d Intel un an plus tard 2005 : Lancement des processeurs dual-core. Les fréquences atteignent 3,2 Ghz pour un processeur à deux cœurs. L Itanium 2 a fait monter le nombre de transistors sur une puce à 1,7 milliard....

9 Micro-informatique Le passé Le présent

10 Le présent (Intel) Le passé Le présent Processeur Intel R Core T M i7 Extreme Edition de 2e génération Processeur Intel R Core T M i7 de 3e génération Processeur Intel R Core T M i5 de 3e génération Processeur Intel R Core T M i3 de 3e génération Intel R Core T M vpro T M de 3e génération Famille de processeurs Intel R Xeon R E7 Famille de processeurs Intel R Xeon R E5 Famille de processeurs Intel R Xeon R E3 Itanium R Intel R Atom T M

11 Puissance des ordinateurs Le passé Le présent Diminution de la taille des composants électroniques augmentation de la puissance des ordinateurs Loi de Moore : puissance des ordinateurs 2 tous les 18 mois Cette loi se heurte aux limites des composants nano-technologiques Lois de la physique quantique.

12 Puissance des ordinateurs Le passé Le présent Loi de Moore

13 Historique Le passe Le pre sent : Informatique Quantique Bernard Lambert Pe re de l informatique quantique A. EL HIBAOUI - hibaoui.ens@gmail.com Cours Outils Informatique

14 Ordinateurs quantiques Le passé Le présent L élément de base est le q bit (quantum-bit) qui peut exister dans 2 états distincts (principe du 0 ou 1) Le q-bit peut aussi présenter une superposition cohérente de ces 2 états. Il peut être à la fois dans l état 0 et 1 Il y a donc 4 états possibles pour un q-bit

15 Q-bit Historique Le passé Le présent L ensemble des caractéristiques d une particule constituent son état Quand un système a plusieurs états possibles, la somme de ces états correspond à un état (superposition de plusieurs états à la fois) N existe pas dans notre univers classique Une mesure peut donner un état tiré au hasard Un q-bit peut être vu comme un nombre complexe (a + ib), ou comme une trajectoire dans un plan (y = ax + b) 0 1

16 Comparaison Historique Le passé Le présent Un système classique de 3 bits peut se trouver dans une seule des 8 configurations possibles (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111) Système quantique de 3 q-bits : les 8 possibilités sont mémorisées simultanément Avec N q-bits on travaille avec 2 N nombres à la fois L ordinateur classique va faire 2 N fois la même opération, ou 2 N opérations en parallèle, un ordinateur quantique peut le faire en 1 étape

17 Description des composants d un ordinateur Fonctionnement d un Ordinateur Comment fonctionne un ordinateur? Applications Logiciels Software : Word, powerpoint, msn, mozilla... Système d exploitation Operating Systems Linux, Windows, Unix, Solaris, Linux, BeOS, MacOS,... Matériel Hardware PC, PowerPC Apple, Station UltraSparc,...

18 Unité centrale (UC) Description des composants d un ordinateur C est la partie principale de l ordinateur. Elle comporte la carte mère se trouvant dans le boîtier. Sur cette carte maîtresse sont logés le microprocesseur (cœur du système), et la mémoire (cerveau de l ordinateur). Dans l UC sont souvent rajoutées des cartes d extension : mémoire complémentaire, cartes graphiques, coprocesseur mathématique, disque dur,...

19 Unité centrale (UC) Description des composants d un ordinateur

20 Carte mère Historique Description des composants d un ordinateur C est la base matérielle de l ordinateur. Tous les composants dans l unité centrale sont connectés à celle-ci. Elle a 3 fonctions principales : La bonne synchronisation des divers élements de l unité centrale. Le transport de données d un élement à un autre. Elle alimente en courant de nombreux composants de l unité centrale et certains périphériques. C est un ensemble de composants électroniques qui intègre : le support du microprocesseur, les supports des barrettes mémoire (RAM), le support de la mémoire cache L2 le bus, les connecteurs d extensions (où seront intégrées les cartes d extensions). le chipset ou jeu de composants qui est le chef d orchestre des échanges entre les éléments présents sur le carte mère et le bus de données.

21 Carte mère Historique Description des composants d un ordinateur Depuis les cartes mères pour Pentium, les entrées sorties sont intégrés à la carte mère : ports séries et parallèle, port USB, port infrarouge (IR), contrôleur disquette.

22 Microprocesseur Description des composants d un ordinateur Le microprocesseur est un circuit de traitement de l information qui constitue le coeur de la carte mère. C est en fait le microprocesseur qui détermine les performances du PC. Il exécute les instructions des programmes et communique avec les autres composants de l ordinateur. Ses performances dépendent de sa fréquence d horloge de la taille (en bits) des nombres qu il peut manipuler en une instruction et de la largeur (en bits) de son bus de données. Fréquence d horloge : Exprimée en GHz, elle correspond à la vitesse d exécution du microprocesseur.

23 Mémoire vive (RAM) Description des composants d un ordinateur L abréviation RAM (Random Access Memory) définit le type des puces mémoire utilisées dans les ordinateurs. Montées sur barrettes SIMM, SDRAM, RD-RAM ou DRD-RAM. Les informations stockées dans cette mémoire sont accessibles directement au microprocesseur. La RAM est de 16, 32, 64,... bits suivant la largeur du bus de données. Ce type de mémoire est effaçable dés que l ordinateur est mis hors tension.

24 Disque dur Historique Description des composants d un ordinateur Un disque dur ( hard disk ) est une mémoire de masse (ou mémoire de stockage) GO ou TO destinée à la lecture et l écriture de données informatiques. Le disque dur est généralement situé dans l unité centrale et est constitué d un disque ou plusieurs disques rigides tournant à grande vitesse et enfermés dans un boîtier étanche

25 Mémoire flash Historique Description des composants d un ordinateur La mémoire flash est une mémoire à semi-conducteurs, non volatile (Elle a une fonction identique à la mémoire vive, mais elle conserve les données quand l ordinateur est hors tension) et ré-inscriptible. Elle est couramment utilisée dans de nombreux appareils et ce en raison de sa vitesse élevée, de sa durabilité et de sa faible consommation, les appareils photos, lecteurs mp3 et PDA...

26 Les cavaliers Historique Description des composants d un ordinateur Les cavaliers (ou Jumpers) permettent de choisir entre plusieurs configurations : Fréquence interne, fréquence du processeur, disque dur Master ou Slave

27 Description des composants d un ordinateur BIOS et Registres BIOS : Le BIOS (Basic Input Output System système d entrée-sortie de base). Programme contenu dans la mémoire morte du PC permettant de contrôler les éléments matériels. Registres : Les registres sont en quelque sorte des zones de mémoire interne du processeur pouvant contenir les données en cours de traitement. La capacité de ces registres est limitée.

28 BIOS et Registres Description des composants d un ordinateur

29 Description des composants d un ordinateur