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Technologies informatiques UE 102

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Technologies informatiques UE 102 Powered By Docstoc
					Technologies informatiques
UE 102 (M1.IST-IE 2009/10)

cours n°1&2 - bis : compléments
     Par :
     Sahbi SIDHOM,
     MCF. Nancy Université / Nancy2
     Équipe de Recherche KIWI / LORIA
     e-Mail : Sahbi.Sidhom@loria.fr / Sahbi.Sidhom@univ-nancy2.fr
     Website : http://www.loria.fr/~ssidhom/
Parties de l’ UE 102
(Promos. : M1. IST-IE & Computer Science)

Compléments sur :

a.   Composants matériels avec exemples
b.   Périphériques
c.   Système d’exploitation : modules et fonctions
d.   Administration de système




                                                     2
1. Unité Centrale et composants




                                  3
   L'unité centrale (ie. CU pour Central Unit) est la partie de
    l'ordinateur qui effectue tous les traitements de base. Il existe deux
    significations à ce terme :
       la plus courante, qui désigne le boîtier d'un ordinateur et tous ses
        composants internes ;
       la moins courante et mais précise, qui désigne une partie du
        processeur d’un ordinateur.

   Le boîtier d'un ordinateur de bureau (pour contenir l’UC) comporte la
    carte mère, le microprocesseur, la mémoire vive, l'alimentation, les
    périphériques de stockage.

   Cette unité est reliée à l'extérieur par des branchements et des
    voies d'insertion (disquettes, CD, DVD, écran, clavier, imprimante,
    réseaux Internet, etc.).

                                                                               4
Pour un Micro-ordinateur




                           5
Pour une Machine Serveur
                                 UC multiples
                                                        Lecteurs
                                                        parallèles


                                                          Entrées DD
                                                          parallèles



                                                            DD parallèles




   A WTX server case, with a large multiple-CPU motherboard installed.
                         (SuperMicro's SC850)

                                                                         6
Boîtier et Dispositif




     Frame and Cover



                        7
Panel




        Front Panel and Door

                               8
Alimentation et accessoires




Power Supply and Accessories

                               LEDs, Speaker and Connecting Wires


                                                               9
Connexions d’E/S




I/O Connector Port Holes or I/O Template(s)




                        Cooling Vents and Auxiliary Fans




                                                           10
2. Microprocesseurs




                                             Intel 80486DX2.


 Intel 4004 dans son boîtier à 16 broches.




                                                               11
   Un microprocesseur est un processeur dont les composants ont
    été suffisamment miniaturisés pour être regroupés dans un unique
    circuit intégré.
   Fonctionnellement, le processeur est la partie d’un ordinateur qui
    exécute les instructions et traite les données des programmes.




                                                                         12
   Il existe plusieurs familles de microprocesseurs :
       La famille la plus connue par le grand public est la famille x86, développée
        principalement par les entreprises Intel (fabricant du Pentium), AMD
        (fabricant du Athlon), VIA et Transmeta. Les deux premières entreprises
        dominent maintenant le marché et elles fabriquent la plus grande partie des
        microprocesseurs pour micro-ordinateurs compatibles PC. Intel fournit
        également les microprocesseurs pour les micro-ordinateurs Macintosh
        depuis 2006.
       Les microprocesseurs PowerPC d'IBM et de Motorola équipaient jusqu'en
        2006 les micro-ordinateurs Macintosh (fabriqués par Apple). Ces
        microprocesseurs sont aussi utilisés dans les serveurs de la série p d'IBM et
        dans divers systèmes embarqués. Dans le domaine des consoles de jeu,
        des microprocesseurs dérivés du PowerPC équipent la Wii (Broadway), la
        GameCube (Gekko), Xbox 360 (dérivé à trois cœurs nommé Xenon). La
        Playstation 3 est équipée du microprocesseur Cell, dérivé du POWER4, une
        architecture proche de PowerPC.
       Le microprocesseur 6502 de la compagnie MOS Technology a servi à
        fabriquer le célèbre Apple II.
       Le microprocesseur Zilog Z80 a été largement utilisé dans les années 1980
        dans la conception des premiers micro-ordinateurs personnels 8 bits comme
        le Radio Shack TRS-80, les Sinclair ZX80, ZX81, ZX Spectrum, les Apple II
        grâce à une carte fille, le standard MSX, les Amstrad CPC et plus tard dans
        les systèmes embarqués.
       La famille 6800 de la compagnie Motorola. La famille 68000 de Motorola
        animait les anciens Macintosh, les Megadrive, les Atari ST et les
        Commodore Amiga. Leurs dérivés (Dragonball, ColdFire) sont toujours
        utilisés dans des systèmes embarqués.

                                                                                    13
   Parmi les familles moins connues du grand public :
       La famille Sparc anime la plus grande partie des serveurs et stations
        de travail de Sun Microsystems, bien que de plus en plus de
        nouveaux produits soient réalisés à base de x86.
       La famille PA-RISC de HP et VLSI Technology, anime les anciens
        serveurs et stations de travail de HP, remplacée aujourd'hui par la
        famille IA-64
       La famille IA-64 de HP et Intel, apporte l'architecture 64 bits aux
        serveurs et stations de travail de HP
       La famille MIPS anime les stations de travail de Silicon Graphics,
        des consoles de jeux comme les PSone, les Nintendo 64 et des
        systèmes embarqués, ainsi que des routeurs Cisco.C'est la
        première famille à proposer une architecture 64 bits avec le R4000
        en 1991. Les processeurs du fondeur chinois Loongson, sont une
        nouvelle génération basées sur les technologies du MIPS, utilisés
        dans des supercalculateurs et des ordinateurs faible consommation.
       La famille ARM est de nos jours utilisée uniquement dans les
        systèmes embarqués, dont de nombreux PDA et Smartphones, elle
        a précédemment été utilisée par Acorn pour ses Archimedes et
        RiscPC.
       La famille DEC Alpha animait les ordinateurs DEC, repris par
        Compaq puis par HP qui l'a définitivement arrêtée.


                                                                           14
Famille Intel




           Processeurs
                                     Microprocesseur Intel Core 2 Duo.
http://prix.hardware.fr/liste/102/




                                                                    15
Microprocesseur PowerPC 4755




                               16
Microprocesseur ARM60.




                         17
3. Carte mère et architectures




                                 18
   La carte mère est un circuit imprimé servant à interconnecter
    toutes les composantes d’un micro-ordinateur. On peut ainsi
    l'assimiler à son système nerveux.





                                                                19
   Voici les éléments qu'on peut trouver sur une carte mère :
       Un ou plusieurs connecteurs d’alimentation électrique
       Le support du micro-processeur (souvent appelé socket) : il s’agit d’un
        réceptacle qui reçoit le micro-processeur et le relie au reste du micro-
        ordinateur ;
       Les connecteurs de la mémoire vive (memory slot en anglais) au
        nombre de 2, 3 ou 4 sur les cartes mères
       Le chipset : Un ou plusieurs circuit électronique, qui gère les transferts
        de données entre les différentes composantes de l’ordinateur (micro-
        processeur, mémoire vive, disque dur, etc.) ;
       Une horloge : elle cadence la vitesse d’exécution des instructions du
        microprocesseur et ses périphériques
       Le CMOS : Une petite mémoire conservant certaines informations
        importantes (comme la configuration de l’ordinateur, la date et l’heure)
        même lorsque l’ordinateur n’est pas alimenté en électricité ;
       La pile ou batterie d’accumulateurs du CMOS : Elle fournit l’électricité
        nécessaire au fonctionnement
       Le BIOS : Un programme enregistré dans une mémoire morte (ROM).
        Ce programme, spécifique à la carte, gère l’interface de bas niveau
        entre le micro-processeur et certains périphériques. Il récupère, puis fait
        exécuter, les instructions du master boot record enregistrées dans une
        mémoire de masse (disque dur), lors du démarrage du micro-
        ordinateur ;


                                                                                  20
   Le bus système (aussi appelé bus interne ou Front Side Bus (FSB)
    en anglais) : Il relie le micro-processeur au chipset ;
   Le bus mémoire relie le chipset à la mémoire vive ;
   Le bus d’extension (aussi appelé bus d’entrées/sorties) : Il relie le
    micro-processeur aux connecteurs d’entrée/sortie et aux
    connecteurs d’extension ;
   Les connecteurs d’entrée/sortie qui respectent le plus souvent la
    norme PC 99 : ces connecteurs incluent :
   Les connecteurs d’extension : ce sont des réceptacles pouvant
    accueillir des cartes d’extension (ces cartes sont utilisées pour
    ajouter des fonctionnalités ou augmenter la performance d’un micro-
    ordinateur, par exemple une carte graphique peut être ajoutée à un
    ordinateur pour améliorer les performances de l’affichage 3D sur le
    moniteur). Ces ports peuvent être des ports ISA (vieille interface),
    PCI (Peripheral Component Interconnect) et plus récent, PCI
    Express.
   Avec l’évolution des ordinateurs, de plus en plus de fonctionnalités
    ont été intégrées à la carte mère, comme des circuits électroniques
    permettant la gestion de la vidéo (IGP pour Integrated Graphic
    Processor), du son ou des réseaux (10/100 Mbps/1 Gbps), évitant
    ainsi l’adjonction de cartes d’extension.



                                                                        21
Carte mère : Intel P45 Express - Preview




                                           22
Carte mère : Intel x38 Express




 http://www.hardware.fr/articles/684-1/preview-intel-x38-express.html

                                                                        23
Carte mère : Intel Core 2




  http://www.hardware.fr/html/cat/3/



                                       24
4. Unité de Gestion Mémoire




                                   DDR
  http://www.hardware.fr/articles/754-1/comparatif-15-kits-ddr2-4-go.html


                                                                            25
                               Barrettes de mémoire



Mémoire vive pour ordinateur
    VAX 8600 (1986).



                                                      26
le marché du SSD en septembre 2008
http://www.hardware.fr/articles/765-1/intel-x25-m-v2-postville.html


                                                              27
   L’unité de gestion mémoire (ie. MMU pour Memory
    Management Unit) est un composant informatique
    responsable de l'accès à la mémoire demandée par le
    processeur.
   Sur le matériel ancien, elle était indépendante du processeur :
       à l'époque des premiers microprocesseurs, il s'agissait d'un
        circuit intégré à part.
       puis la MMU a été intégrée aux microprocesseurs, à partir du
        80386 pour la gamme Intel x86, à partir du 68030 pour la gamme
        Motorola 680x0.
       depuis, la MMU fait désormais partie intégrante de l’architecture
        des microprocesseurs.




                                                                        28
   Parmi les fonctions de tels dispositifs MMU, on trouve :
       La translation d'adresses logiques en adresses linéaires par
        l'unité de segmentation (voir Segmentation)
       La translation d'adresse linéaire en adresses physiques par
        l'unité de pagination (voir Pagination)
       La protection mémoire
       Le contrôle de tampon
       L'arbitrage du bus
       La commutation de banque (dans des architectures informatiques
        plus simples comme les systèmes 8 bit)




                                                                    29
   Types de mémoires :
       Une mémoire vive (RAM de l'anglais Random Access Memory) désigne une mémoire
        où chaque information stockée peut en tout temps être consultée, ou modifiée (voir
        adressage mémoire). La mémoire centrale des ordinateurs est la plupart du temps une
        mémoire vive volatile.
       Par opposition, une mémoire morte (ROM, de l'anglais Read Only Memory) est une
        mémoire où les informations ne peuvent pas être modifiées. Les mémoires mortes sont
        utilisées par exemple pour stocker définitivement des logiciels enfouis.
       Une mémoire de masse sert à stocker à long terme des grandes quantités
        d'informations. Les technologies les plus courantes des mémoires de masse sont
        électromécaniques, elles visent à obtenir une capacité de stockage élevée à faible coût
        et ont généralement une vitesse inférieure aux autres mémoires.
       Une mémoire cache sert à conserver un court instant des informations fréquemment
        consultées. Les technologies des mémoires caches visent à accélérer la vitesse des
        opérations de consultation. Elles ont une très grande vitesse, mais un coût élevé, et
        donc une faible capacité de stockage.
       Une mémoire volatile est une mémoire où les informations sont perdues lors de la mise
        hors tension de l'appareil. Par opposition, une mémoire rémanente ou non volatile est
        une mémoire où les informations sont conservées même après la mise hors tension de
        l'appareil. Les mémoires rémanentes sont utilisées pour les téléphones portables, les
        autoradios, les GPS, ou les appareils photo numériques.
       Une mémoire flash est une mémoire dont le contenu peut être intégralement effacé en
        une seule opération. Les premières mémoires de ce type pouvaient être effacées par
        un flash à l'ultraviolet.
       La mémoire virtuelle est un mécanisme qui permet de simuler la présence d'un type de
        mémoire en utilisant un autre type. Il est utilisé par exemple pour simuler la présence
        de mémoire vive en utilisant de la mémoire de masse.



                                                                                             30
5. Carte graphique et multimédia




Carte graphique et multimédia : Creative Labs X-Fi
http://www.hardware.fr/articles/586-1/creative-labs-x-fi.html


                                                                31
                                     Le processeur graphique NV43
                                     d'une GeForce 6600 GT
         Carte graphique
http://prix.hardware.fr/liste/109/



                                                              32
   Une carte graphique ou carte vidéo (anciennement par abus de
    langage une carte VGA), ou encore un adaptateur graphique, est une
    carte d'extension d'ordinateur dont le rôle est de produire une image
    affichable sur un écran.
   La carte graphique envoie les images qu'elle possède dans sa mémoire
    à l'écran à une fréquence et dans un format qui dépendent:
     d'une part, de l'écran branché et du port sur lequel il est branché (ie.
        Plug and Play) et
     d'autre part, de sa configuration interne.



   Le processeur graphique (ie. GPU pour Graphical Processing Unit, ou
    encore VPU pour Visual Processing Unit) sert à libérer le micro-
    processeur de la carte mère en prenant en charge les calculs
    spécifiques à l’affichage et la coordination de graphismes 3D ou la
    conversion vers RGB.


                                                                            33
6. Moniteur : Écran et résolution




                                    34
   Un moniteur d'ordinateur est un périphérique de sortie visuel
    d'un ordinateur.
   C'est l'écran où s'affichent les informations saisies ou
    demandées par l'utilisateur et générées ou restituées par
    l'ordinateur, sous forme de texte et d'images en deux dimensions
    avec éventuellement un effet à trois dimensions. Le texte et les
    images peuvent être fixes ou animés.
   Le terme de moniteur vidéo peut également désigner un écran
    dépourvu de circuits de réception de télévision, notamment
    exploité par les professionnels (studios, régies, sociétés de
    production, montage...) dans ce cas, il n'est pas forcément doté
    de circuits audio.




                                                                   35
   Différentes technologies existent :
    Écrans analogiques
      la plus ancienne : les écrans à tube cathodique (ou CRT, qui est une
       abréviation de l'anglais Cathodic Ray Tube) sont analogiques. Ils ont un
       angle de vision large et jusqu'en 2005, un rendu des couleurs fidèle mais ils
       sont lourds, volumineux et gourmands en énergie
    Écrans plats numériques
      les écrans ACL Écran à cristaux liquides ou LCD (Liquid Crystal Display) en
       anglais, sont légers et plus simples à industrialiser mais dotés de certaines
       limites, notamment dans le rendu des couleurs voire d'une rémanence
       (affectant l'affichage de la vidéo et des jeux très rapides ou des animations
       3D)
      Les DLP (Digital Light Processing) à millions de miroirs
      Les écrans à plasma, offrant un rendu fidèle, mais coûteux et d'une durée de
       vie limitée; technologie progressivement abandonnée.
      Les écrans plats sont de plus en plus utilisés. Ils affichent environ 266 000
       couleurs, étendues par Tramage (dithering) à environ 17 millions.
   Caractéristiques
       Écrans analogiques / numériques / plats
       moniteur à partir de 20 pouces (format 16/10e, 16/9e, etc.)
       La stabilité de l'affichage sur un moniteur dépend de la fréquence verticale




                                                                                       36
Résolutions




              37
7. Imprimantes et tâches


                             Imprimante & Fax & photo




  Imprimante laser HP



                        Imprimante & Fax



                                                        38
   Les imprimantes ont été conçues dès l’apparition des premiers
    ordinateurs, pour permettre la consultation et la conservation sur
    support papier des résultats produits par les programmes
    informatiques.
   En effet, à l’époque des premiers calculateurs, les écrans
    n’existaient pas encore et les méthodes de stockage de l’information
    étaient très rudimentaires et très coûteuses.




                                                                      39
   Caractéristiques :

       la vitesse d’impression : le nombre de pages imprimées par minute ; pour
        les imprimantes couleur, le nombre de pages imprimées par minute peut
        varier selon que l’impression se fasse en noir et blanc ou en couleur ;
       la résolution : la précision de l’impression ; la précision est mesurée en
        points par pouce (ppp ou dpi pour dot per inch en anglais) ; pour les
        imprimantes couleur, la résolution peut varier selon que l’impression se
        fasse en noir et blanc ou en couleur ;
       le temps de préchauffage : le temps de chauffage de l’imprimante avant le
        début de l’impression ;
       la mémoire de l’imprimante : elle mesure la quantité d’information en
        attente d’impression que l’imprimante peut conserver dans sa mémoire ;
       le format de papier : la grandeur maximale des feuilles que l’imprimante
        peut accepter ;
       les cartouches : elles sont rarement standard ; voir les façons d’économiser
        sur le coût des cartouches dans la section Stratégie de vente ;
       l’interface : liaison série, port parallèle, USB, Wi-Fi, ethernet/IPv4
        (exemple HP Deskjet 6840), ethernet/IPv6 ;
       d’autres caractéristiques physiques comme la dimension, le poids et le
        niveau sonore peuvent aussi être importantes dans certains cas.




                                                                                  40
8. Clavier




             41
   Un clavier d’ordinateur est une interface homme-machine, un
    périphérique d’entrée de l’ordinateur composé de touches
    envoyant des instructions à la machine une fois actionnées.
   Les touches sont un ensemble d’interrupteurs électroniques
    similaires aux boutons d’une souris, d’une télécommande ou
    d’une manette sur une console de jeu.
   Elles sont fréquemment imprimées ou gravées de symboles,
    lettres, chiffres, mots ou images et permettent essentiellement à
    un utilisateur de saisir des caractères pour écrire du texte avec
    l’alphabet d’un langage.

   HISTORIQUE : La dactylographie permet d’apprendre à taper
    sur un clavier d’ordinateur de manière optimisée en utilisant tous
    les doigts des mains comme sur une machine à écrire.

                                                                        42
   Clavier 105 touches :
       La configuration de la plupart des claviers informatiques et
        bureautiques est régie par la norme ISO 9995. Cette norme est le
        fruit de travaux initiés en 1984 par l’Association française de
        normalisation (AFNOR) sous la direction de Bernard Vaucelle, à
        la demande d’Alain Souloumiac.
       Le nombre de touches et leur disposition dépendent du pays ou
        de la langue utilisée mais un clavier d’ordinateur de bureau
        comporte toujours un peu plus de 100 touches (102 en France
        pour le PC de base, qui passent à 105 avec l’adjonction de trois
        touches sur de nombreux modèles). Les claviers sont héritiers
        pour leur partie « texte » des dispositions des machines à écrire.

   Caractéristiques :
       Disposition des caractères sur les touches
       Qualité et précision
       Ergonomie
       Claviers propriétaires : Apple, Windows, PC, SUN, optique,
        connectique (DIN, PS/2, USB, IrDA)
       etc.


                                                                        43
9. Connexion réseau




                      44
   Un fournisseur d'accès à Internet (FAI), est un organisme (généralement une
    entreprise) offrant une connexion au réseau informatique Internet. Le terme en
    anglais désignant un FAI est Internet Service Provider (ISP) ou Internet Access
    Provider (IAP).
   Les équipements d'un FAI forment un ou plusieurs réseaux autonomes (on
    parle d'ailleurs d'Autonomous System) et ont la maîtrise complète de
    l'architecture, du dimensionnement et de l'organisation de leurs liaisons.
   Technologies de connexion :
       Différents types d'accès sont possibles, par exemple un accès RTC (Réseau
        Téléphonique Commuté) repose sur un système de modulation-
        démodulation (le modem) qui permet de convertir les informations
        numériques binaires de l'ordinateur en signal pseudo analogique transitant
        sur les voies de télécommunications (paire de cuivre, satellite, fibre optique).
       Il existe de nombreux types d'accès à Internet, usuellement ordonné par
        l'ancienneté de la technologie et la vitesse atteignable :
                   Modem 56K
                   RNIS (Réseau numérique à intégration de services)
                   Modem câble
                   xDSL dont l'ADSL
                   FTTH
                   T-carrier : T1, T2, T3
                   WiMAX
                   McWILL
                   Liaison radio par satellite (mono ou bidirectionnel)

                                                                                      45
   Caractéristiques :
     Équipement et technique (fournisseur)

     Raccordement du FAI à Internet
     Échange de trafic (Peering)

     Niveaux des opérateurs (tiers)
     Services (client)

     Offres triple play (offres d'accès internet par ADSL françaises)
     Technologies de connexion

     Itinérance (Roaming)
     Courrier électronique

     Hébergement de sites web

     Sauvegarde
     Etc.




                                                                         46
Projet :
partie UE102.a

    Composants matériels avec exemples




                                         47
Parties de l’ UE 102
(Promos. : M1. IST-IE & Computer Science)


Spécifications dans un cahier de charges :

(par un chargés d’études en moyens informatiques)
   1.  Besoins (en moyens informatiques et technologies)
   2.  Savoir-faire (à intégrer par les TIC)
   3.  Analyse du contexte informatique (présent, futur)
   4.  Rapport opportunité et faisabilité (configurations, coûts et
       ergonomies)




                                                                  48
   Pour chaque élément de spécification, vous allez développer des
    grilles d’analyse sur :
      L’état actuel des moyens informatiques
      L’état futur des moyens informatiques à installer
    pour chaque entité informatique.


   Une grille d’analyse représente :
       L’objet informatique
       Ses fonctions / fonctionnalités
       Ses configurations / caractéristiques
       Ses extensions / options




                                                                      49

				
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posted:12/4/2009
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