IFT 6800 Atelier en Technologies dinformation

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IFT 6800Atelier en Technologies dinformation

• Chapitre 2Composantes matérielles dun
  ordinateur

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Plan du cours

• 1. Introduction
• 2. Composantes matérielles dun ordinateur
• 3. Systèmes d'exploitation (exemple Unix) et Base
  de données
• 4. Technologies Internet
• 5. Introduction à la programmation Internet
• 6. Introduction à Java script
• 7. Java

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Architecture dun ordinateur
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Architecture de Von Neumann

• L'ordinateur de Von Neumann est composé de 
• l'unité arithmétique et logique (UAL) ou unité de
  traitement ou unité de calcul 
• l'unité de contrôle ou unité de commande 
• la mémoire centrale ou mémoire principale 
• les unités d'entrée / sortie
• Contrôleur de périphériques.

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Unité centrale

• Processeur Souvent définit comme étant le cur
  de lordinateur.
• - fabriquant, famille, modèle, packaging
  (Intel/AMD/Cyrix 80X86,
• Motorola 680X0, AlphaX, slot1, slot7,
  slotA,...)
• - fréquence dhorloge interne (1001200MHz voir
  plus)
• - taille de la mémoire cache (0 512 Ko, voir
  plus)
• Mémoire Assure le stockage à court terme des
  instructions à exécuter, ainsi que des données.
• - type, packaging (Simm EDO/FPM, 30 à 72 pins
  Dimm SDRAM/RDRAM, 168
• pins)
• - capacité (de 8 à 256MB voir plus)
• - temps daccès (Simm 5090 ns Dimm 39 ns)
• - cadence du bus associé (33133 MHz)

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Unité centrale (suite)

• Carte mère Support pour les processeurs, ainsi
  que la mémoire. Cest elle qui contient les bus.
• - limitations sur les processeurs (nombre,
  famille, slot, fréquence, voltage) et sur la
  mémoire
• - nature des bus externes et nombre de
  connecteurs (AGP x, (E)IDE, PCI,...)
• - taille de la mémoire cache externe (0 256 Ko)
• Boîtier format (desktop, tower, medium-tower,
  mini-tower)

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Processeur (Central Processing Unit )

• Unité Arithmétique et Logique
• - Exécute une instruction à la fois
• Registres
• - Stockent localement de linformation traitée
• par lUAL.
• Horloge
• - Base de temps qui distribue régulièrement
• les impulsions pour synchroniser les
  différentes
• opérations élémentaires à effectuer pour
  le
• déroulement dune instruction.
• NB Un ordinateur peut avoir plusieurs CPUs

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Exemples de Processeurs

• Ordinateurs Personnels
• - Sparc (Sun) ? Solaris
• - 80x86 Pentium (Intel) ? Windows, Unix
• - PowerPC (Motorola IBM) ? MacOS
• - Alpha (Compaq) ? Unix
• Autres Usages
• - Machines à Laver, Automates, etc..

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Mémoire centrale Décomposition

• Read Only Memory
• - Mémoire morte
• - Contient des informations immuables (souvent
  programmes) définies par les constructeurs.
• Random Access Memory
• - Contient les informations Programmes
  données
• - Localisation directe de linformation puisque
  organisation _at_ lt-gt information

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Mémoire centrale Caractéristique

• Cycle de base temps nécessaire pour accéder une
  information 700 nanosecondes.
• Capacité quantité dinformation quelle peut
  stocker32M
• - sexprime en mots plus petite
  information à laquelle on peut accéder en une
  seule fois.
• - terminologie Octet(byte) 8 bits
• Kilo(K) 210 103 octets
• Méga(M) 220 106
• Giga(G) 109
• Tera(T) 1012
• 1K 1 page dun roman
• Technologie circuit intégré

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Augmentation des performances de la mémoire

• Pagination de la mémoire
• - minimise le nombre de dépendance daccès au
  mémoire
• - augmente la vitesse daccès
• Segmentation de la mémoire diviser la mémoire en
  plusieurs parties
• - possibilité daccès en lecture/écriture au
  même temps
• - augmente la vitesse daccès
• Mémoire cache petite portion de mémoire de
  grande vitesse
• - non adressée par le CPU (ex SRAM)

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Bus

• Voie de communication dans lordinateur
• - Permet les échanges entre la mémoire et le
  processeur
• - Permet les échanges entre les processeurs
• - Permet les échanges entre certains
  périphériques
• Ce sont des lignes de communications très
  rapides.
• Il y a deux composantes au bus
• - le bus dadressages.
• - le bus de données.

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Mémoires auxiliaires (disque dur, etc..)

• Bandes magnétiques
• - stockage secondaire
• - accès séquentiel
• Disque dur, Disque ZIP, Jazz, Disquettes
• - Technologie Magnétique
• - Taille 40 Gbyte (disque dur) 1.4 Mbyte
  (disquette)
• - Lecture / Écriture
• Disque optique ou magnéto-optique CD-ROM,
  Disques DVD, etc..
• - Technologie Optique
• - Taille 780 Mbytes (CD-ROM) 4 Gigabyte (DVD)
• - Lecture Seulement / Gravable une ou plusieurs
  fois

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Organisation interne du disque dur
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Caractéristiques des disques

• Le temps de transfertTT (après avoir localiser
  le secteur) de block de donnée est identifié par
  le nombre de secteurs dans la piste ou bien le
  pourcentage de piste utilisée par des blocks de
  donnée.
• TT1/Nb de secteur temps de rotation

• Le temps de rotation est le temps requis pour
  localiser le secteur désiré pour lecture ou
  écriture.
• Temps moyen dattente (TMA)
• TMA ½ 1/vitesse de rotation
• - Disque dur typique tourne à 3600 rpm
  (révolution par minutes).
• - Disquette tourne à 360 rpm.

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Technologies Alternative

• Disques Mobile facilite le transfert entre
  machine.
• Lecteur de disque de Bernoulli offre une
  approche hybride à la conception du disque qui
  regroupe les avantages des disquettes et disque
  dur.
• Lecteur de disque avec tête fixe il fournit un
  seul tête de lecture par piste fixé par un seul
  arme permanent (élimine le temps dattente et
  permet des opérations plus rapide).
• Disque Arrays (Tableau de disque) pour les gros
  système qui nécessite de grande facilité de
  stockage pour le réseau. Cest un groupement de
  deux ou plus de disques.

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Disque dur vs RAM

• Temps daccès RAM plus rapide
• Prix RAM plus cher
• Volatilité de linformation dans la RAM quand on
  éteint ou réinitialise la machine les
  informations de la RAM sont perdues alors que
  ceux du disque dur sont maintenues.

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Hiérarchie des mémoires
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Mémoire cache

• Vitesse du processeur est plus rapide que celle
  de la mémoire
• - Invisible pour le système dexploitation
• - Utilisée comme une mémoire virtuelle
• - Augmente la vitesse daccès à linformation

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Contenu de la mémoire

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Récapitulation

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Périphériques

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Clavier, souris, écran

• Clavier Périphérique de saisie par excellence,
  tant quil est dans la bonne langue.
• - type, nombre de touches (QWERTY, AZERTY,
  SuisseRomand, ... 90115 touches)
• - connexion (port standard, port PS/2, port USB,
  clavier sans fil (IR ou radio))
• Souris Périphérique permettant le pointage
  rapide déléments.
• - type, nombre de boutons (Optique, mécanique,
  trackball, ... de 1 à 4 boutons 1 roulette)
• - connexion (port série, port PS/2, port USB,
  souris sans fil (IR ou radio))
• Écran Périphérique de visualisation
• - technologie (écran plat, tube trinitron, ...)
• - surface utilisable, encombrement, poids (1022
  pouces, 1040 Kg)
• - résolution maximale 6402400 x 4801600
  pixels

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Imprimante, scanner, modem

• Carte Vidéo Permet linterconnexion, en offrant
  une zone mémoire à accès multiple.
• - taille mémoire (264Mo) gt résolution x
  couleurs
• - type de connecteur bus (PCI, AGP x )
• - instructions spécialisée de dessin 2D et/ou
  3D
• Imprimante
• - protocole de communication (Postscript niveau
  ? ou langage propriétaire)
• - technologie, couleur ou noir/blanc
  (matricielle, à jet/bulles dencre, à encre
  solide, laser)
• - résolution max (entre 300 et 2400 DotsPerInch)
• - format/type de papier (A4, A3, ... enveloppes)
• - rapidité (pages par minute) (dune demi à
  quelques dizaines)
• Scanner Le scanner ou digitaliseur permet de
  numériser des documents, sous forme dimages.
• - format (scanner à main, pleine page, A3, ...)
• - résolution optique maximale (entre 300 et 1200
  DPI)

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Imprimante, scanner, modem (suite)

• Modem Modulateur-Démodulateur, le modem permet
  une communication entre ordinateur, via un média
  destiné au transport dinformation audio (ligne
  téléphonique).
• - technologie (modem standard analogique, ADSL,
  numérique)
• - vitesse démission/réception (de 9600 bauds à
  56 Kb en analogique, 25 à 100 x plus en ADSL, et
  64Kb/s en numérique)
• Carte audio Ouvre les portes à lexploitation
  des données audio.
• - nombre et nature des E/S (audio, midi, mélange
  de canaux...)
• - stéréophonie (totale, sur certains canaux, à
  certaines fréquences, quadriphonie, ...)
• - fréquence déchantillonnage et espace de
  codage (de 8KHz 8bits à 44Khz 16 bits)

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Ports dentrées/sorties

• Port série Très longtemps utilisé, car simple à
  mettre en oeuvre, et possibilité dutiliser les
  câble long, sans que cela ne perturbe la
  transmission.
• - débit maximum (de 9600 à 19200 bauds)
• Port parallèle Utilisé pour transmettre les
  données plus rapidement que via une ligne série,
  il requiert lutilisation dun câble spécial, qui
  ne peut en aucun cas avoir la longueur du port
  série. Par ailleurs, le port dans sa version
  originelle est unidirectionnel.
• - standard supporté (port normal, EPP ou ECP
  port)
• Autres types de ports ex port SCSI, port PCMCIA,
  etc..

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Types dinformations
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Codage de linformations

• Le changement de base nécessitent des règles de
  conversion

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Algorithmes de compression de données

• Lossless
• - Lalgorithme prévoit que lors dutilisation
  des données on aura a les rendres a leur forme
  initial ( élimination de la redondance)
• Lossy
• - Informations perdues ou à sacrifier