Initiation à l architecture et aux systèmes d exploitation

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1 Initiation à l architecture et aux systèmes d exploitation

2 Introduction : qu est ce que l informatique? Une technologie : des ordinateurs capables de traiter de manière automatique des données Un outil : pour la gestion, le développement (modélisation & simulation), l enseignement, les loisirs, la communication Une discipline scientifique : algorithmique, théorie des langages, systèmes et architecture 2

3 Plan I) Architecture Généralités Carte mère Microprocesseur Chipset Mémoire Périphériques (écran, carte vidéo, ) 3

4 Plan II) Système d Exploitation (S.E.) Définition Historique Windows / Linux Linux 4

5 Rappel Un entier est représenté par une suite de symboles (ou chiffres), pris dans un ensemble donné Ces chiffres ont une position précise dans la suite de symboles considérée La signification d un symbole (ou chiffre) dépend de son poids, de sa place, dans la suite des symboles qui est la représentation du nombre La base B indique le nombre de symboles disponibles 0,1,2 (B-1). 5

6 Rappel Généralisation : Décomposition d un nombre Les nombres tels que nous les utilisons sont, en réalité, une convention d'écriture. Tout nombre entier positif peut s'écrire sous la forme d'un polynôme arithmétique. N= an Bn + an-1 Bn a1 B1 + a0 B0 B est la base, a est le chiffre de rang n. n représente le poids. Dans la base B, on a besoin de B symboles pour écrire tous les nombres. 6

7 Rappel décimale : {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}, la base "universelle ", ou du moins la base usuelle. binaire : {0, 1} utilisée en informatique, en électricité, base de la logique booléenne ou de l algèbre de Boole,... C est aussi la base "minimale" : on ne peut avoir une base qui ne contienne qu un élément. octale : {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} Cette base est de moins en moins employée, on lui préfère l hexadécimale qui est plus pratique. (utilisée par exemple pour les droits d accès aux fichiers dans un terminal (chmod )) hexadécimale : {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F} Très utilisée en microinformatique, cette base fournit une représentation compacte des données binaires. 7

8 Rappel Un bit (Binary digit) = un chiffre binaire => deux valeurs (0 ou 1 ; éteint ou allumé, ouvert ou fermé ; noir ou blanc ; haut ou bas ) Un octet = 8 bits = 1 Byte en anglais => 28 valeurs (0-255) Mesures communes aux autres sciences : 1 Ko 1 Mo 1 Go 1 To 1 Po signification Kilo-octet Mega-octet Giga-octet Tera-octet Peta-octet En octets 103 = Mesures liées à la base 2 et plus spécifiques de l'informatique 1 Kio 1 Mio 1 Gio 1 Tio 1 Pio signification Kibi-octet Mebi-octet Gibi-octet Tebi-octet Pebi-octet En octets 210 = = = = =

9 Rappel Dans un nombre binaire, la valeur d'un bit, appelée poids, dépend de la position du bit en partant de la droite. le poids d'un bit croît d'une puissance de deux en allant de la droite vers la gauche comme le montre le tableau suivant : Nombre binaire Poids = = = = = = = =8 22 =4 21 =2 20 =1 9

10 Rappel Un nombre s écrivant BnBn-1...B1B0 en binaire aura pour valeur : Bn 2n + Bn-1 2n B B0 20 Par exemple, (1011)2 = (11)10 car : = = =(11)10 10

11 Conversion d une base dans une autre Conversion d un nombre en décimal vers son équivalent en binaire [(N)10 -> (N)2] La méthode consiste à répéter la division par 2 du nombre décimal à convertir et au report des restes jusqu à ce que le quotient soit 0. Le nombre binaire résultant s obtient en écrivant le premier reste à la position du bit de poids le plus faible (LSB = Least Significant Bit) et le dernier à la position du bit de poids le plus fort (MSB = Most Significant Bit). 11

12 Conversion d une base dans une autre Conversion d un nombre en décimal vers son équivalent en binaire [(N)10 -> (N)2] Exemple : (19)10 = ( )2? D où (19)10 = (10011)2 12

13 Conversion d une base dans une autre Conversion d un nombre en binaire vers son équivalent en décimal [(N)2 -> (N)10] Il s agit ici d appliquer la formule donné précédemment (1101)2 = 1x23 + 1x22 + 0x21 + 1x20 = 1x8 + 1x4 + 0x2 + 1x1 = (13)10 13

14 Conversion d une base dans une autre Conversion d un nombre en décimal vers son équivalent en octal ou hexadécimal [(N)10 -> (N)8 ou (N)16] Il s agit ici d appliquer la même méthode que pour le passage du décimal vers le binaire en divisant successivement le nombre décimal par 8 (conversion en octal) ou par 16 (conversion en hexadécimal). 14

15 Conversion d une base dans une autre Conversion d un nombre en octal ou hexadécimal vers son équivalent en décimal [(N)8 ou (N)16-> (N)10] Il s agit ici d appliquer la même méthode que celle pour le passage d un nombre binaire en décimal, avec dans la formule du «Slide 6" respectivement B=8 ou B=16. 15

16 Conversion d une base dans une autre Récapitulatif méthode à employer pour le transcodage 16

17 Qu est ce qu un ordinateur? Un ordinateur c'est : une unité centrale : processeur (CPU), mémoire, carte mère... et tout le matériel bas niveau pour que cela fonctionne (alimentation électrique, ventilateur(s), boîtier...) des moyens de sauvegarde (ou «mémoire de masse») : [disquette,] disque dur, CD-ROM, DVD... des périphériques d'interaction «de base» : clavier, écran, souris, carte vidéo... et d'autres périphériques : carte son, imprimante, modem 17

18 ? Qu est ce qu un ordinateur? 18

19 L unité centrale ensemble composé du boîtier et des éléments qu'il contient. doit être connectée à un ensemble de périphériques externes (i.e. à l extérieur du boîtier). un ordinateur est généralement composé au minimum d'une unité centrale, d'un écran (moniteur), d'un clavier et d'une souris, Il est possible de connecter une grande diversité de périphériques externes sur les interfaces d'entrée-sortie (ports séries, port parallèle, port USB, port firewire, etc.) : imprimante, scanner, périphérique de stockage externe, appareil photo ou caméra numérique, assistant personnel (PDA), etc. 19

20 Les différents composants Le boîtier 20

21 Le boîtier ou châssis squelette métallique abritant ses différents composants internes. assure l'isolement phonique et la protection contre les rayonnements électromagnétiques. sa taille conditionne le nombre d'emplacements (baies) pour les lecteurs en façade, ainsi que le nombre de baies pour des disques durs en interne. L alimentation électrique et le système de ventilation sont proportionnés en conséquences 21

22 Le boîtier ou châssis On distingue généralement les catégories suivantes : Grande tour : boîtier de grande taille (60 à 70 cm de haut), doté de 4 à 8 emplacements en interne, comportant généralement plusieurs ventilateurs intégrés au boîtier. Moyenne tour : boîtier de taille moyenne (40 à 50 cm de haut), comportant 3 à 6 emplacements Mini tour : boîtier de petite dimension (hauteur 35 à 40 cm), possédant généralement 3 à 5 emplacements. 22

23 Bloc d'alimentation La plupart des boîtiers sont fournis avec un bloc d'alimentation L'alimentation fournit du courant électrique à l'ensemble des composants de l'ordinateur. Le bloc d'alimentation doit posséder une puissance suffisante pour alimenter les périphériques de l'ordinateur (entre 200 et plus de 500 watts) Une attention particulière devra également être portée sur le niveau sonore de l'alimentation. 23

24 Les différents composants ventilateur de l'alimentation ventilation générale du boîtier 24

25 Les différents composants ports entrées/sortie : souris, clavier, entrées et sorties son, imprimante, liaison par câble, port usb connexions vidéo (SVGA/SUB-D15, DVI ) connexion RJ45: carte réseau (Ethernet) 25

26 Architecture de Von Neumann RAM (Random Access Memory) : MeV - Mémoire Vive accédée en lecture/écriture, volatile Mé ROM (Read Only Memory) : MeM - Mémoire Morte accédée en lecture seule, permanente Mé 26

27 Architecture de Von Neumann Composée de 3 éléments fondamentaux : Le microprocesseur : exécute l'instruction qu'il a lue dans la mémoire. C'est le "cerveau" du microordinateur. La mémoire: stocke et restitue des informations sous forme de mots binaires. les interfaces d entrées/sorties: entrées/sorties gèrent l'interface entre l ordinateur et l'extérieur (constitué de périphériques : imprimante, clavier, écran) Tous ces composants sont interconnectés par différents bus. bus 27

28 Architecture de Von Neumann Les bus (en informatique) : Un bus informatique est un ensemble de conducteurs (électriques, optiques ) servant à interconnecter différents matériels informatiques Les bus ont pour but de réduire le nombre de «voies» nécessaires à la communication des composants, en mutualisant les communications sur une seule voie de données Le débit d'un bus est exprimé en Mo/s (ou Mio/s) ou en fréquence (MHz) et nombre de bits (8/16/32/64/128/256/512 bits). Un bus est caractérisé par le volume d'informations transmises simultanément exprimé en bits et par sa fréquence de fonctionnement 28

29 Architecture de Von Neumann BUS 29

30 Carte mère Circuit imprimé capable de supporter un certain nombre de cartes «filles» et constitué d un minimum de composants figés sur la carte mais généralement programmables (BIOS, chipset ). 30

31 La carte mère (motherboard) 31

32 Carte mère Elle supporte : Les cartes filles Les barrettes mémoire (RAM) Le(s) microprocesseur(s) et son/ses mécanisme(s) de refroidissement Elle comporte : Le Chipset ( / ) Les bus/ports PS2, [PCI,] PCI Express, [ISA,] AGP, [IDE,] SATA, USB, SCSI Le BIOS (mémoire ROM / FlashROM) La mémoire cache de second niveau (L2) si nécessaire Les horloges (RTC, horloges microprocesseur et bus) La gestion des canaux DMA (Direct Access Memory) et interruptions Divers connecteurs (alimentation, clavier/souris PS2, USB, SVGA/DVI ) Divers composants électroniques (batterie/pile de sauvegarde ) 32

33 [Ancienne] Carte mère Slot A pour processeur AMD Chipset Slots mémoire Port Floppy Ports IDE 33

34 [Ancienne] Carte mère Ports PCI Port AGP Pile BIOS 34

35 35

36 (sous le ventilateur) Pile de sauvegarde (Bios / Real Time Clock) 36

37 Carte mère [récente] Deux cartes mères récentes 37

38 PCI-E (PCI-express) SATA (serial ATA) 38

39 Carte mère Port Parallèle Connecteur vidéo? Clavier/souris USB PS/2 (ancienne imprimante ) Ports Série (anciens périphériques) Réseau RJ45 (ethernet) Son 39

40 Carte mère (motherboard) Remarque : LAN = Local Area Network = Réseau local (ici RJ45 / ethernet) 40

41 Le BIOS Basic Input Output System ou BIOS : Système de gestion élémentaire des entrées/sorties programme contenu dans la mémoire morte (ROM) et dans une mémoire modifiable (EEPROM) de la carte mère s'exécutant au démarrage de l ordinateur. Remarque : on le trouve également sous le terme «Basic Input Output Service». 41

42 Le BIOS 1. Le BIOS, se lance dès l'allumage du PC 2. Le BIOS inspecte les différents périphériques (plusieurs «bips» sont émis selon un code prédéfini s'il en manque un) 3. La mémoire (Cmos/Flash) associée au BIOS stocke la configuration des disques durs (nombre de têtes, taille des clusters ), l'interruption liée à certains périphériques (imprimante, souris ), la ou les horloges utilisées ainsi que la configuration de la mémoire RAM. 42

43 Le BIOS Le BIOS recherche sur la disquette, sur le CD-Rom, sur le lecteur DVD ou sur le disque dur s il y a un système d exploitation (DOS, Windows, Linux ). Le BIOS est propre à un type d ordinateur donné, contrairement au système d exploitation (Windows, Linux) Le BIOS contient diverses fonctions (lecture/écriture sur disque dur ) utilisables par le système d'exploitation. Le BIOS est paramétrable via son interface Le BIOS lance le Système d Exploitation (S.E.) (le S.E. est chargé depuis le disque dur en mémoire RAM) 43

44 [Micro]processeur Central Processing Unit (CPU), CPU c est-à-dire Unité Centrale de Traitement en Français, ou encore microprocesseur ou plus simplement «processeur» Souvent défini comme étant le «cœur» de l'ordinateur... mais ce serait plutôt le «cerveau»! Réalise les calculs et le contrôle principal de la machine. Un ancêtre (Intel 8086) Un processeur «récent» 44

45 Microprocesseur Est caractérisé par : Le modèle (fabriquant, famille, modèle, packaging) : Intel Pentium IV, AMD Athlon... La fréquence d'horloge interne, c'est-à-dire la vitesse à laquelle sont exécutées les instructions élémentaires : quelques MHz à plus de 3 GHz La fréquence d horloge sur ses bus externes : plusieurs centaines de MHz La taille et la fréquence de travail de la mémoire cache, c'est-à-dire la mémoire interne au processeur : de 0 à plusieurs Mio Le nombre d instructions exécutées par seconde (en MIPS et MFLOPS) La largeur des registres et des bus internes (32bits, 64bits ) 45

46 Microprocesseur Les parties essentielles d un processeur sont : L Unité Arithmétique et Logique : prend en charge les calculs arithmétiques élémentaires et les tests. L'Unité de Contrôle Les registres, mémoires de petite taille (quelques octets), L'unité d entrée-sortie, permet au processeur d accéder aux périphériques de l ordinateur. Le séquenceur, qui permet de synchroniser les différents éléments du processeur L horloge qui synchronise toutes les actions de l unité centrale. Le fonctionnement sera décrit plus tard en 2ème année informatique. 46

47 Microprocesseurs AMD Athlon 64, Athlon 64 FX, Athlon XP, Athlon X2 Sempron Duron Phenom Opteron et Athlon MP (Serveurs) Mobile Turion, Mobile Sempron, Athlon XP-M (Portables) Intel Pentium 4, Pentium D, Pentium 4 core 2 duo/quad Celeron D Celeron M, Pentium M, Centrino (Portables) Itanium, Xeon (Serveurs) Il en existe bien d autres 47

48 Microprocesseurs 48

49 Microprocesseurs ATTENTION aux sockets! Il s agit de la disposition ( ) des broches du processeur. Carte mère et processeur(s) doivent être compatibles. Socket

50 Quelques microprocesseurs Quelques processeurs (Intel) : 1ers processeurs (4 bits et 8 bits) Depuis 2004 les processeurs Intel utilisent le socket 775 (mais attention aux fréquences supportées par le chipset installé sur la carte mère!!!) 50

51 Quelques microprocesseurs Quelques processeurs (AMD) : Athlon 64 X GHz Athlon 64 X GHz Athlon 64 X ,2 GHz 2007 : K10 / phenom Phenom X GHz Phenom X GHz Phenom X GHz Phenom X GHz Phenom X GHz Phenom X GHz Phenom X GHz Phenom X GHz Phenom X GHz Résumé génération «K10» : X3 8xxx = 3 cœurs X4 9x0x = 4 cœurs stepping B2 + attention au bug TLB X4 9x5x = 4 cœurs stepping B3 (sans bug TLB) Socket AM2 depuis 2005 pour Athlon 64 et Athlon 64 X2, socket AM2+ pour les Phenom X3 et X4 51

52 Microprocesseurs 52

53 Microprocesseurs Cache L1 (level 1) : cache de niveau 1 situé à l intérieur du processeur Cache L2 (level 2) : cache de niveau 2 situé dans ou hors du processeur selon modèles Cache L3 (level 3) : cache de niveau 3 situé hors du processeur généralement ce cache n existe pas pour tous les processeurs (ci-dessus N/A indique qu il n y a pas de cache L3) 53

54 54

55 Microprocesseurs - Loi de Moore «le nombre de transistors par circuit de même taille va doubler tous les 18 mois», Gordon Moore (1965) 55

56 Calculateurs - Performances +/- induit par la loi de Moore Source : 56

57 Calculateurs Performances futures Source : 57

58 Chipset Un contrôleur de bus local (AGP, PCI...) Un contrôleur de mémoire cache Un contrôleur de mémoire principale Un contrôleur pour la passerelle entre le bus PCI et les autres bus Un contrôleur du bus USB, des ports IDE/ATA/SATA, ainsi que plusieurs autres circuits Gestion de l énergie (APM ) 58

59 Chipset 59

60 Chipset & Carte mère Chipset : composants utilisés par la carte mère pour assurer la liaison entre processeur, mémoire et périphériques typiquement composé de 2 circuits intégrés («pont nord» et «pont sud» northbridge and southbridge) 60

61 Carte mère 61

62 62

63 Influence du Chipset sur les performances 63

64 Mémoire La mémoire vive (MeV ou RAM) permet le stockage temporaire des informations Effacement dès l arrêt de la machine (mémoire volatile) Il existe plusieurs formats physiques : SODIMM DDR (Portables), EDO, DRAM, SDRAM et SDRAM DDR, RD-RAM (RamBus RAM) DDR2, DDR3 VRAM, WRAM, GDDR 64

65 Mémoires Deux formats classiques : DIMM (168-pin) et SIMM (72-pin) 1/2 SIMM DIMM 65

66 Mémoires 2/2 66

67 Mémoires SODIMM-DDR DDR-SDRAM DDR2 SDRAM RAMBUS 67

68 Mémoires 68

69 Mémoires Augmentation de la vitesse d accès (80ns 5ns) et de transfert (200 Mio/s >10Gio/s à 100Gio/s pour GDDR) Augmentation des capacités (<32 Mio 2Gio avec une seule barrette) Détecteur/correcteur d erreurs : ECC (contrôle de parité) Doubleur/quadrupleur de fréquence (horloge=333.3mhz FSB=667MHz ou FSB=1333MHz) 69

70 Mémoires Exemple : PC1200 RDRAM Dual 600 MHz (*2) 2*32 bits 600 * 2 * 106 * 2 * 32 bits/s 600 * 2 * 106 * 2 * 32 / 8 octets/s 600 * 2 * 106 * 2 * 32 / (8 * 10243) Gio/s soit env 8.94Gio/s (annoncé 9.6Go/s en raison d un facteur / 10003) 70

71 Mémoires Label PC66 PC100 PC133 PC1600 PC1600 PC2100 PC2100 PC2700 PC2700 PC3200 PC3200 PC4200 PC4200 PC800 PC1066 PC1200 PC800 PC1066 PC1200 Name Effective Clock Rate Data Bus Bandwidth SDRAM 66 MHz 64 Bit 0,5 GB/s SDRAM 100 MHz64 Bit 0,8 GB/s SDRAM 133 MHz64 Bit 1,06 GB/s DDR MHz64 Bit 1,6 GB/s DDR200 Dual 100 MHz2 x 64 Bit 3,2 GB/s DDR MHz64 Bit 2,1 GB/s DDR266 Dual 133 MHz2 x 64 Bit 4,2 GB/s DDR MHz64 Bit 2,7 GB/s DDR333 Dual 166 MHz2 x 64 Bit 5,4 GB/s DDR MHz64 Bit 3,2 GB/s DDR400 Dual 200 MHz2 x 64 Bit 6,4 GB/s DDR MHz64 Bit 4,2 GB/s DDR533 Dual 266 MHz2 x 64 Bit 8,4 GB/s RDRAM Dual 400 MHz2 x 16 Bit 3,2 GB/s RDRAM Dual 533 MHz2 x 16 Bit 4,2 GB/s RDRAM Dual 600 MHz2 x 16 Bit 4,8 GB/s RDRAM Dual 400 MHz2 x 32 Bit 6,4 GB/s RDRAM Dual 533 MHz2 x 32 Bit 8,4 GB/s RDRAM Dual 600 MHz2 x 32 Bit 9,6 GB/s 71

72 Quelques barrettes mémoire RDRAM PC4200 (RIMM4200) Code MD16R162GDF0-CN9 Taille : 512Mo Memory Type PC-100 SDRAM PC-133 SDRAM DDR-200 SDRAM DDR-266 SDRAM DDR-300 SDRAM DDR-333 SDRAM * DDR-400 SDRAM * PC-800 RDRAM PC-1066 RDRAM * RIMM3200 RDRAM * RIMM4200 RDRAM * Bit Width 64-bit (8 bytes) 64-bit (8 bytes) 64-bit (8 bytes) 64-bit (8 bytes) 64-bit (8 bytes) 64-bit (8 bytes) 64-bit (8 bytes) 16-bit (2 bytes) 16-bit (2 bytes) 32-bit (4 bytes) 32-bit (4 bytes) Clock Speed 100 MHz 133 MHz 100 MHz x2 DDR 133 MHz x2 DDR 150 MHz x2 DDR 166 MHz x2 DDR 200 MHz x2 DDR 800 MHz 1066 MHz 800 MHz 1066 MHz Max Bandwidth 800 MB/s 1.06 GB/s 1.6 GB/s 2.1 GB/s 2.4 GB/s 2.7 GB/s 3.2 GB/s 1.6 GB/s 2.1 GB/s 3.2 GB/s 4.2 GB/s Remarque 1 : 1 byte (B) en anglais = 1 octet (o) en français Remarque 2 : la fréquence effective est parfois divisée par 2 (ou 4) par rapport à la fréquence apparente «FSB» (utilisation des fronts du signal) 72

73 Mémoire de masse : disque dur Stockage permanent des données Capacité de stockage (80Gio à >1Tio) Temps d accès moyen (de 4 à 20 ms) : temps nécessaire pour positionner les têtes de lecture/écriture. Vitesse de rotation (4500 à tours/mn) : plus la vitesse est élevée, plus le débit de lecture/écriture est important. Mémoire tampon ou cache (128 Kio à 32 Mio) : plus elle est importante, plus le fonctionnement est fluide et à la hausse en gommant le goulot d étranglement que représente la lecture/écriture " physique " de l information. Densité des informations par plateau (>80 Gio/plateau) Type et la version de son interface : SCSI ou IDE Le débit d information (>6 Gbits/s) dépend de toutes ces caractéristiques ainsi que du nombre de «plateaux» / 73

74 Mémoire de masse : disque dur 74

75 Quelques disques durs Interface ATA ATA ATA ATA ATA ATA ATA SATA SATA SATA SATA SATA SATA Vitesse de Capacité Taille du rotation (Tr/mn) cache Go 8Mo Go 8Mo Go 8Mo Go 8Mo Go 16Mo Go 2Mo Go 8Mo Go 8Mo Go 8Mo Go 8Mo Go 8Mo Go 8Mo Go 16Mo Temps d'accès 9.3ms 9.3ms 9.0ms 9.0ms 9.0ms 9.3ms 9.3ms 9.3ms 9.3ms 9.0ms 9.0ms 9.0ms 9.0ms 75

76 Mémoire de masse : disque dur 76

77 CD-ROM Sauvegarde permanente de données Capacité : 680 Mo (74" à 80") sans compression Plusieurs normes de systèmes de fichiers : ISO9660, HFS Caractéristiques techniques des lecteurs : Le temps d accès moyen (de 70 à 240 ms) : Plus ce temps est court, plus la tête (ou bloc) de lecture s'est positionnée vite. La mémoire tampon ou cache (128 Kio à >256 Kio) : Plus elle est importante, plus le fonctionnement sera fluide en gommant le goulot d étranglement que représente la lecture " physique " de l information. La vitesse de lecture (de 1X à >52X) : Lors de la création, la vitesse de base dite "1X" représentait une lecture de 150 Ko/s (en réalité 150 Kio/s). Le type et la version de son interface : SCSI ou IDE 77

78 CD-ROM 78

79 CD-ROM RW 79

80 CD-ROM R vs RW 80

81 DVD-ROM Augmentation de la capacité par rapport au CD-ROM Il existe plusieurs types. Trois normes : DVD-R/RW, DVD+R/RW et DVD-RAM Il existe des graveurs DVD±R/RW et DVD-RAM Normes récentes (Blue-Ray 46.6Go, [HD-DVD 30Go] ) 81

82 CD-ROM vs DVD CD DVD 82

83 DVD 83

84 DVD 84

85 Quelques graveurs double couche DVD +R/-R' -R DUAL RW 1 16X 16X 6X 8X 2 16X 16X 4X 6X 3 16X 16X 6X 8X 4 16X 16X 8X 4X 5 8X 8X 4X 6X 6 16X 16X 4X 8X 7 16X 16X 8X 12X 8 16X 16X 8X 12X CD +R/-R' 48X 48X 48X 48X 32X 48X 48X 48X RW 32X 32X 32X 32X 24X 24X 24X 24X 85

86 Périphériques - Écran Caractéristiques : la taille (mesurée en pouces) : 15", 17", 19", 21", 22", 24" Le «format» 16/9, 4/3 la résolution maximale (en pixels) : 640x480,..., 2400x1600 la fréquence de rafraîchissement (verticale) : Hz (Tube cathodique : évitez d'utiliser une fréquence en dessous de 75 Hz) Le temps de réponse (en ms) : < 6ms (pour animations ) le «grain» («pas de masque» en termes techniques, «pitch» en anglais ou encore DPI) : 0.25 mm donne un bon confort visuel. Evitez les pas de masques supérieurs à 0.28 mm la luminosité, le contraste et les «angles de vision» les normes d énergie et de rayonnement : TCO les connecteurs : VGA, DVI-D, HDMI, [USB, audio]

87 Périphériques - Écran Pas de masque (ou pitch) : 87

88 Périphériques - Écran 88

89 Périphériques - Écran 89

90 Périphériques - Écran Émergence/suprématie des écrans LCD TFT attention au temps de réponse (de <5ms à 25ms) angles de vue horizontale (160 ) et verticale (140 ) contraste (de 350:1 à >550:1) luminosité (de 250 cd/m2 à >400 cd/m2) 90

91 Périphériques Carte graphique Interface entre processeur et écran, offre une mémoire dédiée et [y] effectue des calculs (rendus 3D ) à la place du processeur Caractéristiques : puissance et vitesse du GPU (processeur graphique) taille mémoire (512Mio mini) mini résolution x couleurs_codées_en_binaire = mémoire occupée par une image (fixe) elle définit la résolution maximale utilisable (qui doit être compatible avec celle de votre écran!) et le nombre de couleurs maximal pour une résolution donnée type de mémoire (DDR2, GDDR3 ) 91

92 Périphériques Carte graphique Calcul de la résolution : 640 x 480 en 256 couleurs 300 Ko Explications : encodage de 256 couleurs = 1 octet 1 pixel à 256 couleurs = 1 octet donc 640x480 = octets / 1024 = 300 Vraies couleurs = encodage 24 bits soit 3 octets (1 octet pour le rouge, 1 pour le vert, 1 pour le bleu) Résolutions et taille mémoire en vraies couleurs : VGA : 640x480x3 900 Ko SVGA : 800x600x3 1,37 Mo XGA : 1024x768x3 2,25 Mo SXGA : 1280x1024x3 3,75 Mo SXGA+ : 1400x1050x3 4,3 Mo UXGA : 1600x1200x3 5,62 Mo 92

93 Périphériques Carte graphique Calcul de la résolution : 640 x 480 en 256 couleurs 300 Kio Explications : encodage de 256 couleurs = 1 octet 1 pixel à 256 couleurs = 1 octet donc 640x480 = octets / 1024 = 300 Vraies couleurs = encodage 24 bits soit 3 octets (1 octet pour le rouge, 1 pour le vert, 1 pour le bleu) Résolutions et taille mémoire en vraies couleurs : VGA : 640x480x3 900 Kio SVGA : 800x600x3 1,37 Mio XGA : 1024x768x3 2,25 Mio SXGA : 1280x1024x3 3,75 Mio SXGA+ : 1400x1050x3 4,3 Mio UXGA : 1600x1200x3 5,62 Mio 93

94 Périphériques Carte graphique type de bus : PCI ou AGP jeux d'instructions spécialisées 2D, 3D (par exemple, OpenGL ou DirectX) connecteurs : VGA / SVGA DVI (Digital Visual Interface) Sortie numérique TV-out relier à un téléviseur HDMI S-Vidéo 94

95 Périphériques Carte graphique Sortie VGA Sortie TV (s-video) Sortie DVI 95

96 Ports d entrée - sortie [Port série ou RS232] [Port parallèle] Port SCSI Port USB Port Firewire ou IEEE

97 Port USB Remplace de nombreux ports antérieurs tels que les ports série et parallèle (pour les imprimantes, par exemple) Les périphériques ayant des consommations électriques faibles s'alimentent directement par l'interface. Les périphériques peuvent être au nombre de 127 soit par chaînage les uns aux autres, soit par ramification (hub). Variantes : USB 1.1 : Basse vitesse: 1.5 Mbps (187 Kio/s) câble non blindé - longueur max.: 3 m et, avec un enchaînement de HUB, la distance peut être portée à 35 m. Haute vitesse: 12 Mbps (1.5 Mio/s) câble blindé - longueur max.: 5 m. USB 2 : 480 Mbps (60 Mio/s) - longueur max.: 6 m. USB 2.1, 2.2 (cf. TD) 97

98 Port USB HUB USB HUB USB Connecteur Mâle type A Connecteur Mâle type B 98

99 Port Firewire IEEE1394 Connexion de périphériques (caméra vidéo ) Transfert rapide Autres noms : i.link chez Sony 99

100 Port Firewire IEEE1394 Deux normes : IEEE 1394a et IEEE1394b (Firewire2) 100

101 Port Firewire IEEE1394 Plusieurs types de connecteur : 1394a a 2000 (ou mini-dv) firewire 2 101

102 Le «Wifi» Connexion (en réseau) de périphériques externes sans fil. PC et périphériques disposent d'un émetteur/récepteur d'ondes radio assurant la communication malgré des obstacles (murs ) La fréquence utilisée se situe dans la gamme des 2 à 3 GHz. Variantes : a : 2 Mbits/s (256 Kio/s) et 100 mètres b : 11 Mbits/s (1,4 Mio/s) maxi / 6,5Mbits/s réel et 45 mètres g : 54 Mbits/s (6,9 Mio/s) maxi / 25Mbits/s réel et 25 mètres n : 540 Mbits/s (69 Mio/s) maxi / 100Mbits/s réel et 60 mètres Souvent réllement mesuré : 100Mbits/s sur 5 à 10m, 20 à 30Mbits/s sur 10 à 30m Il existe un autre système : le «Bluetooth» mais : 1 Mbit/s(128 Kio/s) jusqu'à 4 mètres et 75 Kbit/s(9.3 Kio/s) de 4 à 10 mètres 102

103 Le «Wifi» - Exemples Construction d un réseau sans-fil avec accès à Internet 103

104 Carte réseau Une carte réseau est l interface entre l ordinateur et le câble réseau. Son rôle est de préparer, d envoyer et de contrôler les données sur le réseau. Le «transceiver» transforme les données binaires en signaux analogiques. Chaque carte possède une adresse MAC unique. Il existe plusieurs types de réseaux : Ethernet Token Ring, FDDI 104

105 Carte réseau Câble Ethernet (ou RJ45) 105

106 Cartes mémoire (SSD) Cartes de type Solid State Disk (SSD cards) Concurrencent les disques durs - Faible capacité mais pas de partie mécanique/mobile, faible encombrement - Aucun bruit, faible consommation, faible poids, résistant aux chocs, ne chauffe pas - Temps d accès constant qqsoit position des données contraitement aux disques durs - Temps d accès 0.1mS contre 4-18 ms pour un disque dur - Débits encore faibles face aux disques durs «haut de gamme» (mais ça évolue!!!) De deux types : - MLC : Multi Layer Cell - SLC : Single Layer Cell, que l on trouve dans les CF & SD cards Exemples : 32Go SLC, débits lecture 30Mo/s et écriture 22Mo/s plus faibles que disques durs 64 à >128Go, débits lecture 120Mo/s et écriture 90Mo/s mais elles sont très onéreuses 106

107 Quelques sources d information sur Internet Wikipédia : PCExpert : PCTechGuide: The PC Technology Guide : Tom s Hardware : Comment ça marche : Top 500 : 107