CQP 112 Introduc/on à la programma/on. Thème 2 : Programma/on et Ordinateur. Aïda Ouangraoua Département d informa/que

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1 CQP 112 Introduc/on à la programma/on Thème 2 : Programma/on et Ordinateur Aïda Ouangraoua Département d informa/que CQP 112 : Introduc/on à la programma/on

2 Plan 1. Contexte 2. Composants matériels 3. Environnement logiciel 4. Développement de logiciels

3 Contexte q Programme : Instruc/ons des/nées à un ordinateur q Ordinateur : ou/l inanimé akendant ordres (programmes) q Langage de l ordinateur : binaire (aride) q Langage du programmeur : Python, ou autres. q Compilateur/Interprétateur : traducteur q Systèmes d exploita/on : Logiciel gérant les ressources matérielles et logicielles de l ordinateur Exemple : Linux, Windows

4 Contexte q Programme : Instruc/ons des/nées à un ordinateur q Ordinateur : ou/l inanimé akendant ordres (programmes) q Langage de l ordinateur : binaire (aride) q Langage du programmeur : Python, ou autres. q Compilateur/Interprétateur : traducteur q Systèmes d exploita/on : Logiciel gérant les ressources matérielles et logicielles de l ordinateur Exemple : Linux, Windows

5 Contexte q Programme : Instruc/ons des/nées à un ordinateur q Ordinateur : ou/l inanimé akendant ordres (programmes) q Langage de l ordinateur : binaire (aride) q Langage du programmeur : Python, ou autres. q Compilateur/Interprétateur : traducteur q Systèmes d exploita/on : Logiciel gérant les ressources matérielles et logicielles de l ordinateur Exemple : Linux, Windows

6 Contexte q Ressources matérielles de l ordinateur q processeur q mémoire centrale q périphérique (clavier, écran, souris, mémoire secondaire) q Ressources logicielles de l ordinateur q tout programme ou logiciel installé q système d exploita/on q éditeur de texte, base de donnée q compilateur, interprétateur

7 Contexte q Ressources matérielles de l ordinateur q processeur q mémoire centrale q périphérique (clavier, écran, souris, mémoire secondaire) q Ressources logicielles de l ordinateur q tout programme ou logiciel installé q système d exploita/on q éditeur de texte, base de donnée q compilateur, interprétateur

8 Plan 1. Contexte 2. Composants matériels 3. Environnement logiciel 4. Développement de logiciels

9 Composants d un ordinateur Mémoire secondaire (disposi/f de stockage) (disque dur, carte mémoire, clé USB, DVD, CD- ROM, ) Disposi/f d entrée (clavier, souris, écran, ) Ordinateur = Boîte noire Disposi/f de sor/e (écran, imprimante, ) Réseau (communica/on, disposi/f de sor/e spéciale)

10 Composants d un ordinateur Boîte noire Unité centrale de traitement (UCT, CPU, coeur) Matériel = Hardware (processeur, mémoire, périphérique) Mémoire centrale (principale, RAM) Périphérique Logiciel = Soaware (Programme)

11 Composants d un ordinateur q Mémoire centrale q Séquence ordonnée de cellules (0 à N- 1) q N : taille de la mémoire exprimée en Kilo, Mega, Giga, Tera q 1Kilo = 2 10 celulles = 1024 cellules ; q 1Mega = 2 10 Kilo = 2 20 celulles = cellules ; q 1 Giga = 2 10 Mega = 2 30 celulles = cellules ;

12 Composants d un ordinateur q Mémoire centrale q Cellule = 8 bits (0 ou 1) = 1 octet q Sur n bits, on peut coder 2 n valeurs dis/nctes q Exemple : 3 bits, 2 3 = 8 valeurs q 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 q Octet peut coder 2 8 = 256 valeurs dis/nctes

13 Composants d un ordinateur q Mémoire centrale q Mot = regroupements de cellules q Caractère (un cellule) ; En/er (2 ou 4 cellules) q Numéro de la cellule = adresse permekant accès q Accès aux cellules en lecture ou écriture

14 Composants d un ordinateur q Conversion entre systèmes binaire et décimal q système binaire : chaîne de 0 et 1 ; bit de poids fort à gauche q b n b n- 1 b n- 2 b 1 b 0 è b n *2 n + b n- 1 *2 n- 1 + b 1 *2 1 + b 0 *2 q Exemples : 1010 è 1*2 3 +0*2 2 +1*2 1 +0*2 0 = = è 1*2 4 +1*2 3 +0*2 2 +0*2 1 +1*2 0 = = 25 q 1010 = ; = ; q système décimal : chaîne de chiffres (entre 0 et 9) q 25 = 2* *10 0 = 1*2 4 +1*2 3 +1*2 0 è 11001

15 Exercices q Algorithmes 1 et 2 pour la traduc/on de nombres entre bases binaire et décimale q Exemples en base décimale : 149, 38 q Exemples en base binaire : ,

16 Composants d un ordinateur Boîte noire Unité centrale de traitement (UCT, CPU, coeur) Mémoire centrale (principale, RAM) Périphérique

17 Composants d un ordinateur q Unité Centrale de Traitement q Récupère données et instruc/ons en mémoire centrale q Les place dans ses registres, et fait les traitements q Retourne résultats en mémoire centrale

18 Composants d un ordinateur q Unité Centrale de Traitement q Unité de contrôle (synchronisa/on des composants) q Unité arithmé/que et logique (UAL, ac/ons/calculs élémentaires ) q Registres (généraux, dédiés)

19 q Registres Composants d un ordinateur q Registres généraux : stockage temporaire des données à traiter q Compteur ordinal (PC) : registre dédié (adresse de la prochaine instruc/on) q Registre d instruc/on : registre dédié (stockage de la prochaine instruc/on)

20 Ressources cri/ques à u/liser de façon op/male dans un programme Temps de calcul : Nombre d instruc@ons élémentaires Unité centrale de traitement (UCT, CPU, coeur) Mémoire centrale (principale, RAM) Espace de mémoire :

21 Composants d un ordinateur Mémoire secondaire (disposi/f de stockage) (disque dur, carte mémoire, clé USB, DVD, CD- ROM, ) Disposi/f d entrée Unité centrale de traitement Mémoire centrale Disposi/f de sor/e Réseau (communica/on, disposi/f de sor/e spéciale)

22 Composants d un ordinateur q Périphériques q Entrées et Sor/es E/S : communica/on humain ordinateur (clavier, souris, micro, écran tac/le, écran, imprimante) q Mémoire secondaire : mémoire supplémentaire non vola/le, moins rapide, de plus grande capacité que la mémoire centrale (disqueke, disque dur, bande magné/que, CD, DVD, clé USB)

23 Composants d un ordinateur q Mémoire secondaire q Informa/ons organisées en enregistrements è fichiers q Fichier possède un nom permekant de l iden/fier/accéder q Fichier contenu dans Répertoire q Organisa/on similaire à celle d un arbre /home/local/usherbrooke/<cip> Lecteur_Reseau Documents Personnel Public

24 q Réseau Composants d un ordinateur q Communica/on / Partage des ressources q Ethernet q Sans- fil q Modem q Autres périphériques q Cartes graphiques, autres périphériques spécialisés

25 Plan 1. Contexte 2. Composants matériels 3. Environnement logiciel 4. Développement de logiciels

26 Environnement logiciel q Logiciels (soaware) q Logiciel : dérivé du mot logique q Traitements effectués automa/quement par un ordinateur (programmes, données, documenta/on)

27 Environnement logiciel q Environnement de développement par/culier suivant l ordinateur et le programme q Système d exploita/on q Applica/ons (terminal, ges/onnaire de fichiers, navigateur, etc.) q Ou/ls de développement (langage, éditeur de texte, compilateur, interpréteur)

28 Environnement logiciel

29 Environnement logiciel q Savoir u/liser efficacement l environnement logiciel q Interagir avec système d exploita/on q Démarrer et savoir u/liser environnements intégrés (éditeur de texte, ges/onnaire de fichier, interpréteur) Exemples : gedit, Nau/lus, Pycharm q Bien maîtriser syntaxe et séman/que du langage de programma/on (Python)

30 Environnement logiciel q Langage de programma/on q Nécessaire pour concré/ser la concep/on q Plusieurs langages pouvant être classés suivant leur distance à la machine q Langage machine (binaire, aride, propre à la machine) q Langage d assemblage (proche du langage machine, peut employer des symboles) q Langage de haut- niveau (plus proche du langage humain, n est pas propre à la machine)

31 Environnement logiciel Code source #!/usr/bin/python # calcul du coût cout = prix + taxes Format texte Interpréteur (une instruc/on à la fois) Résultats Python

texte Format texte Format texte Format binaire Code source Pré- compilateur Code source édité Compilateur Code assem- bleur

32 Environnement logiciel Code source Code source édité Code assembleur Code objet #include <stdio.h> // calcul du coût cout = prix + taxes cout = prix + taxes Load prix Add taxe Store cout 1A5B8EF2 F359C EEFF Format texte Format texte Format texte Format binaire Code source Pré- compilateur Code source édité Compilateur Code assembleur Assembleur Code objet Code objet bibliothèque C++ Résultats Édi/on des liens dynamiques Exécu/on Code objet bibliothèque Programme exécutable Édi/on des liens sta/ques

33 Plan 1. Contexte 2. Composants matériels 3. Environnement logiciel 4. Développement de logiciels

34 Développement de logiciels Spécifica/on Énoncé du problème Analyse Document d analyse Concep/on Document de concep/on Implanta/on Programmes Essais Correc/on des erreurs Augmenta/on du coût de détec/on des erreurs

35 Développement de logiciels Spécifica/on Énoncé du problème Analyse Document d analyse Concep/on Document de concep/on Ordinateur Implanta/on Programmes Essais Correc/on des erreurs Augmenta/on du coût de détec/on des erreurs

36 Développement de logiciels Spécifica/on Énoncé du problème Analyse Document d analyse Étude de la complexité en termes de temps de calcul Concep/on Document de concep/on Ordinateur Implanta/on Programmes Essais Correc/on des erreurs Augmenta/on du coût de détec/on des erreurs

37 Sources q Introduc/on à la programma/on. M. Le Gonidec. Université du Sud, Toulon- Var. q Analyse et programma/on. Notes de cours. G. Girard. Université de Sherbrooke. q Introduc/on à la programma/on. Notes de cours. M. For/n. Université de Sherbrooke.

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