Diagram dun PC

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Histoire de lordinateur A lorigine était le
boulier. Cette invention, appelée aussi abaque,
est en fait une machine à calculer quon trouvait
déjà à Babylone en 3000 avant notre ère. Les
logarithmes, inventés par lEcossais John NAPIER
(1550-1617), permirent dès 1620 lutilisation de
la règle à calcul. En 1623, William SCHICKARD
(1592-1635) inventa la 1ère machine à calculer
mécanique. En 1642, Blaise PASCAL (1623-1662)
inventa à son tour une machine à additionner
destinée à aider son père, percepteur. En 1673,
Gottfried Wilhelm LEIBNIZ (1646-1716) ajouta la
multiplication et la division. Dès 1820, les
premières calculatrices mécaniques apparurent
avec les quatre fonctions (addition,
soustraction, multiplication, division).
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En 1834, Charles BABBAGE (1792-1871) mit au point
une machine inspirée du principe des cartes
perforées du métier de Joseph-Marie JACQUARD
(1752-1834) qui permettait dévaluer des
fonctions. LAnglais Williams JEVONS (1835-1882)
construisit en 1869 une machine à résoudre les
problèmes. En 1890, Herman HOLLERITH inventa la
1ère carte perforée moderne. Les mathématiques
connurent une évolution remarquable jusquà la
Seconde Guerre Mondiale et celle-ci permit de
faire naître rapidement lordinateur
électronique. En Allemagne, en 1938, Konrad ZUSE
(1910-1995) construisit le 1er ordinateur
programmable  le Z 3. En 1944, lAméricain
Howard AIKEN (1900-1973) élabora le Mark I dIBM,
calculateur électromécanique (17 mètres de long
et 2,50 mètres de haut).
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John MAUGHLY (1907-1980) et John ECKERT
(1919-1995), sur des idées de John ATANASSOFF
(1904-1985), mirent au point lENIAC, ordinateur
à lampes, qui permit dès 1943 la mise au point de
la bombe H (il occupait une place de 1500 m2 et
fut terminé en 1946). Avec John VON NEUMANN
(1903-1957), ils construisirent lordinateur
EDVAC, puis lUNIVAC. F. WILLIAMS (né en 1911)
produisit lordinateur Manchester Mark I ,
considéré comme le 1er ordinateur à mémoire, dès
1948. Linvention du transistor en 1947 par John
BARDEEN, Walter BRATTAIN et William SHOCKLEY
transforma lordinateur. Pour cette découverte,
ils reçurent le Prix Nobel de physique en
1956. En 1959, John KILBY (Texas Instruments) et
Robert NOYLE inventèrent les circuits intégrés.
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En 1960, IBM et Fred BROOKS conçurent une série
dordinateurs de tailles variées (System
360). Ted HOFF (né en 1937) et Federico FAGGIN à
leur tour conçurent le premier microprocesseur en
1971. Cest aussi en 1971 quapparut le premier
micro-ordinateur. Les années 70 virent aussi
naître les super-ordinateurs. Seymour CRAY (né en
1925) créa le CRAY-1 en mars 1976. Il pouvait
exécuter 160 millions dopérations par
seconde. En 1976 toujours, grâce à Steve WOZNIAK
et Steve JOBS (Apple Computer) apparut le
micro-ordinateur personnel. C'est en 1981 que
l'on eut à subir les premiers virus informatiques
(leur nom est dû à Leonard ADLEMAN). En 1981
encore, le premier ordinateur vraiment portable
fut mis sur le marché. En 1987, lUS National
Science Foundation démarra le NSFnet qui devait
devenir une partie de lInternet actuel. L
évolution suit la loi de MOORE   On peut placer
quatre fois plus de transistors sur une puce tous
les trois ans . On devrait ainsi avoir un
milliard de transistors sur une puce aux
alentours de 2010.
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Bits Bytes Octets Binaires Octal
Hexadecimal (1) Lhomme à dix doigts doù notre
système décimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8
9 ________________________________________________
________________ Lélectricité ou lélectronique
ne connais que 2 états On ou Off En route ou
arrêter éteint ou allumé, doù le système
binaire 0 1 Évidemment avec ses deux chiffres de
base, comme en décimal on peut représenter
nimporte quel valeur. 0(2) 0(10) - 1(2)
1(10) 10(2) 2(10) 11(2) 3(10) 100(2)
4(10). Comme notre système décimal est basé sur
des puissances de 10 10 1 - 10³ 1000 - 10²
100 etc.. Le système binaire est basé sur des
puissances de 2 2 1 - 2² 100(2) 4(10) -
2³1000(2)8(10) etc.
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Bits Bytes Octets Binaires Octal
Hexadecimal (2) Conversion binaire ?
Décimal 1101011001001(2) 18641285122048409
6 Conversion Décimal ? Binaire 352 2566432
101100000(2) Système Octal 0 1 2 3 4 5 6 7 ?
Basé sur les puissances 8 81 - 8²64 -
8³256 etc. 349(10) 320(58²)32(28)5(58)
525(8) Système Hexadécimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A
B C D E F - Basé sur les puissances 16 161 -
16²256 16³4096 B8C(16) 3072(1216²)
128(816) 208(1316)3408
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Kilo Mega Giga Kilo Mille 1000
10(3) Mega Million 1000000 10(6) Giga
Milliard Billion 1000000000 10(9) Mémoire
central (dram) 512 Megaoctets512000
Kilooctet512000000 Octets Une disquette 1440
Kilooctet 1440 Kilobytes 1,44
Megaoctets Disque durs 120 Megaoctet 120
Megabytes 120000 Kilobytes CD 700
Megabytes DVD simple 4.7 Gigabytes DVD double
8.4 Gigabytes
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Les Éléments dun Pc - Le processeur (Intel
etc.) - Mémoire interne (Mega byte Giga byte
(octets) - Mémoires externes ou Unités de
stockage Disque dur Plusieurs Giga
bytes Disque souple (floppy) Quelques
Megaoctets Lecteur/Graveur de CD ou DVD -
Interfaces Humaines Écran Clavier Souris
Imprimante - Scanner - Connections vers le monde
extérieurs Modem ADSL Ethernet -
etc.. Ceci est présenté sous différentes
formes Desktop (tour) Desktop (plat)
Portable Nodebook - PDA
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Diagram dun PC
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Carte Mère 1
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Carte Mère 2
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Intel Pentium I,II,II,IV, Celeron etc AMD etc..
Le processeur est inséré à sa place prévue sur la
carte mère, un ventilateur est monté au-dessus.
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Un modem se connecte à la ligne téléphonique et
permet la communication avec le monde extérieure,
il y a plusieurs types, représenté ici un modem
interne et un modem externe. La connection à la
ligne téléphonique se fait avec un cable rj45, au
pc à travers un connecteur PCI (interne) une
porte série ou porte USB (externe)
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Porte PS2 vers la souris et le clavier
Connecteur VGA
USB Universel Serial Bus
Connecteur son
Porte série (modem externe)
Porte parallèle (imprimante, scanner)
USB Dernier né de connecteur universel on y
raccorde toute une flopé de périphériques
imprimante, scanner, modem, ADSL etc..
Dautres connecteur plus spécialisé existent
comme p.e. Firewire, qui ressemble A lUSB mais
plus rapide et employé en général pour les
entrées vidéo
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Les Disques durs ont été inventé à la fin des
années cinquante, au départ cétais des disques à
têtes fixes (winchester était le nom donné par
IBM). Un Winchester consistait dun ou plusieurs
plateaux magnétique au dessus on a monté
plusieurs têtes de lecture/écriture. Les plateaux
tournent et ce mouvement créent une énergie
magnétique, la direction du magnétisme détermine
les 0 ou 1. Plus tard on a motorisé les têtes ce
qui donnait naissance au disques durs comme on
les connaît maintenant.
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Cylindres Secteurs - Clusters Cylindre un
tour de disque Secteur Un subdivision dun
cylindre (512 Kilooctect) Cluster Un groupement
de secteurs Low Level Format Division dun
disque en secteurs
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Le disque dur est l'organe servant à conserver
les données de manière permanente, contrairement
à la mémoire vive, qui s'efface à chaque
redémarrage de l'ordinateur, c'est la raison pour
laquelle on parle parfois de mémoire de masse
pour désigner les disques durs.
Un disque dur est constitué non pas d'un seul
disque, mais de plusieurs disques rigides (en
anglais hard disk signifie disque dur) en métal,
en verre ou en céramique, empilés à une très
faible distance les uns des autres et appelés
plateaux (en anglais platters).
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Les disques tournent très rapidement autour d'un
axe (à plusieurs milliers de tours par minute
actuellement) dans le sens inverse des aiguilles
d'une montre. Un ordinateur fonctionne de manière
binaire, c'est-à-dire que les données sont
stockées sous forme de 0 et de 1 (appelés bits).
Il existe sur les disques durs des millions de
ces bits, stockés très proches les uns des autres
sur une fine couche magnétique de quelques
microns d'épaisseur, elle-même recouverte d'un
film protecteur.
La lecture et l'écriture se fait grâce à des
têtes de lecture (en anglais heads) situées de
part et d'autre de chacun des plateaux. Ces têtes
sont des électro-aimants qui se baissent et se
soulèvent pour pouvoir lire l'information ou
l'écrire. Les têtes ne sont qu'à quelques microns
de la surface, séparées par une couche d'air
provoquée par la rotation des disques qui crée un
vent d'environ 250km/h ! De plus ces têtes sont
mobiles latéralement afin de pouvoir balayer
l'ensemble de la surface du disque.
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Capacité volume de données pouvant être
stockées sur le disque. Taux de transfert (ou
débit) quantité de données pouvant être lues ou
écrites sur le disque par unité de temps. Il
s'exprime en bits par seconde. Vitesse de
rotation vitesse à laquelle les plateaux
tournent, exprimée en tours par minutes (notés
rpm pour rotations par minute). La vitesse des
disques durs est de l'ordre de 6000 à 15000 rpm.
Plus la vitesse de rotation d'un disque est
élevée meilleur est le débit du disque. En
revanche, un disque possédant une vitesse de
rotation élevé est généralement plus bruyant et
chauffe plus facilement. Temps de latence
(aussi appelé délai rotationnel) temps écoulé
entre le moment où le disque trouve la piste et
le moment où il trouve les données. Temps
d'accès moyen temps moyen que met la tête pour
se positionner sur la bonne piste et accéder à la
donnée. Il représente donc le temps moyen que met
le disque entre le moment où il a reçu l'ordre de
fournir des données et le moment où il les
fournit réellement. Il doit ainsi être le plus
court possible.
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Interface il s'agit de la connectique du disque
dur. Les principales interfaces pour disques durs
sont les suivantes IDE/ATA Serial ATA
SCSI Il existe par ailleurs des boîtiers
externes permettant de connecter des disques durs
en USB ou firewire.
On parle de cylindre pour désigner l'ensemble des
données stockées verticalement sur la totalité
des disques.
Les données sont organisées en cercles
concentriques appelés pistes , créées par le
formatage de bas niveau.
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Formatage de bas niveau
Les pistes sont séparées en quartiers (entre deux
rayons) que l'on appelle secteurs, contenant les
données (au minimum 512 octets par secteur en
général).
Le partitionnement d'un disque dur se fait après
le formatage bas niveau de celui-ci et avant le
formatage haut niveau. Il consiste à créer des
zones sur le disque dont les données ne seront
pas mélangées.
Il y a trois sortes de partitions la partition
principale, la partition étendue et les lecteurs
logiques.
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Le système des fichiers Formatage de Haut Niveau
Le formatage de haut niveau divise une partition
en une suite des blocks logiques (entités de 512
octets) et créent les informations nécessaires
pour laccès du disque.
Boot block (Zone de démarrage) en général le
premier secteur indique la position du système
dexploitation (Windows). Bitmap Quelques
secteurs qui indique loccupation des secteurs
sur le disque. FAT File Access Table contient
lindex des fichiers. Cluster Une nombre de
secteurs regroupés (Cluster size)
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Fichiers documents, images, vidéos, applications
etc.. Block virtuel Un block de 512 octet
faisant partie dun fichier Block logique Un
block de 512 octet faisant partie du disque,
disquette ou cd/dvd FAT (File Access Table) Un
fichier qui contient les information nécessaire
pour la traduction des blocks virtuels vers des
block logiques. Bitmap Un fichier qui contient
loccupation du disque.
Dans notre exemple un fichier (mon fichier) qui
contient 8 block consécutifs est positionné sur
le disque (pas nécessairement consécutifs) sur le
disque dur à laide du bitmap et le FAT
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Mon fichier
Fat et Bitmap détermine la conversion des blocks
virtuel vers des blocks logiques
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Le Clavier et les codes Ascii