Le Magazine En Ligne « Idées Pour La Maison » Vous Trouver Des Idées Et Des Solutions Originales, La Planification Du Projet Et La Conception De Votre Intérieur

Les Ordinateurs... Comment Fonctionnent-Ils?

Les ordinateurs... comment fonctionnent-ils?

Bien que la technologie utilisée dans les ordinateurs numériques ait considérablement changé depuis les premiers ordinateurs des années 1940, beaucoup utilisent encore l'architecture de von Neumann proposée à la fin des années 1940 par John von Neumann.

L’architecture de von Neumann décrit l’ordinateur avec quatre sections principales:
L'unité logique et arithmétique (ULA), l'unité de contrôle, la mémoire et les périphériques d'entrée et de sortie (E / S ou E / S).
Ces pièces sont interconnectées en câblant le "bus informatique".

La mémoire

Mémoire d'un PC. Dans ce système, la mémoire est une séquence de cellules numérotées, chacune contenant une petite quantité d'informations.
L'information peut ĂŞtre une instruction pour dire Ă  l'ordinateur quoi faire.
Les cellules peuvent également contenir des données dont l'ordinateur a besoin pour exécuter une instruction.
Toute cellule peut contenir des instructions ou des données, de sorte que stocker des données à un moment donné puisse stocker des instructions à un autre moment.

En général, le contenu d'une cellule de mémoire peut être modifié à tout moment. La mémoire est un brouillon et non un bloc de pierre.

La taille de chaque cellule et le nombre de cellules varient d'un ordinateur à l'autre, et les technologies utilisées pour mettre en œuvre la mémoire varient considérablement.
Actuellement, la plus courante est la mise en oeuvre dans les circuits intégrés.

MĂ©moire dans le cyberespace (dans les nuages)

Les technologies de la mémoire utilisent une variété de matériaux et de processus. En informatique, ils ont toujours évolué vers une plus grande capacité de stockage, une plus grande miniaturisation, un accès plus rapide et une fiabilité accrue, alors que leur coût diminue progressivement.

Cependant, la mémoire d'un ordinateur ne se limite pas à sa mémoire individuelle et physique, elle se présente de manière plus large, sans lieu défini (déterritorialisé). Nous avons des possibilités de stocker à différents endroits du réseau, nous pouvons être à Luanda et accéder aux fichiers qui ont été stockés sur des sites Web au Brésil.

Il existe une tendance croissante à stocker des informations dans la mémoire de l’espace virtuel, ou cyberespace, via des disques virtuels, des pièces jointes à des messages, etc. Ainsi, les textes, images, vidéos, fichiers audio, parmi de nombreux autres formats, sont accessibles depuis n'importe quel ordinateur connecté à Internet.

Traitement

ULA est le dispositif qui effectue les opérations élémentaires (addition, soustraction, etc.), les opérations logiques (AND, OR, NOT) et les opérations de comparaison (par exemple, comparer deux octets et dire s'ils sont égaux). C'est dans cette unité que le "vrai travail" est fait.

L’unité de commande enregistre l’emplacement mémoire contenant l’instruction actuelle exécutée par l’ordinateur, informant l’ULA de l’opération à exécuter, récupérant les informations (mémoire) nécessaires à l’exécuteur ULA et renvoyant le résultat à l'emplacement de mémoire approprié.
Une fois que cela est fait, l'unité de contrôle passe à l'instruction suivante (généralement située à l'emplacement de mémoire suivant (adresse mémoire), à ​​moins que l'instruction ne soit une instruction de contournement indiquant à l'ordinateur que l'instruction suivante se trouve dans une autre position).

Entrée et sortie

I / O permet à l'ordinateur d'obtenir des informations du monde extérieur et envoie les résultats du travail au monde extérieur. Il existe une myriade de types de périphériques d'E / S, des claviers, moniteurs et lecteurs de disquettes familiers aux dispositifs moins courants tels que les webcams et les cartes de capture vidéo (périphériques qui capturent des séquences vidéo ou des images et les stockent sur l'ordinateur). ).

Tous les périphériques d’entrée ont en commun le fait qu’ils ont besoin de coder (convertir) certaines informations en données pouvant être traitées par le système numérique de l’ordinateur. Les périphériques de sortie, quant à eux, décodent les données en informations compréhensibles par l'utilisateur de l'ordinateur. En ce sens, un système informatique numérique est un exemple de système de traitement de données.

Nous pouvons avoir des périphériques qui fonctionnent à la fois en entrée et en sortie, le modem, le lecteur de CD ou une disquette, les ports USB, entre autres, en sont des exemples.

Les instructions

Les instructions décrites ci-dessus ne constituent pas un ensemble d'instructions aussi complet que le langage humain.
L'ordinateur ne dispose que d'un nombre limité d'instructions bien définies.

Un exemple typique d'instruction sur la plupart des ordinateurs est "copier le contenu de l'emplacement de mémoire 123 dans l'emplacement de mémoire 456", "ajouter le contenu de l'emplacement de mémoire 510 au contenu de l'emplacement 511 et placer le résultat à la position 507. "Et" si le contenu de la position 012 est égal à 0, l'instruction suivante est à la position 678 ".

Les instructions sont représentées sur l’ordinateur par des nombres - le code à "copier" pourrait être 007, par exemple. L'ensemble d'instructions particulier qu'un ordinateur possède est appelé langage informatique de l'ordinateur.

En pratique, les gens n'écrivent pas d'instructions directement dans le langage machine, mais dans un langage de programmation, qui est ensuite traduit en langage machine par le biais de programmes spéciaux (interprètes et compilateurs).

Certains langages de programmation sont très proches du langage machine, tels que l'assembleur (langage de bas niveau); Par contre, les langages comme Prolog sont basés sur des principes abstraits et sont très éloignés des détails du fonctionnement de la machine (langages de haut niveau).

Architecture informatique

Dans les ordinateurs modernes, l'ULA et l'unité de contrôle font partie d'un seul circuit intégré appelé CPU (Central Processing Unit). Généralement, la mémoire de l’ordinateur est située sur quelques circuits intégrés près de la CPU. La majeure partie de la masse d'un ordinateur est due à des systèmes auxiliaires (par exemple, une source d'alimentation) ou à des périphériques d'E / S.

Certains ordinateurs plus grands diffèrent du modèle ci-dessus par un aspect principal: ils ont plusieurs processeurs fonctionnant simultanément. De plus, peu d'ordinateurs, principalement utilisés pour la recherche et le calcul scientifique, présentent des différences significatives par rapport au modèle ci-dessus, mais ils n'ont pas une grande application commerciale.

Le fonctionnement de l'ordinateur suit essentiellement les règles énoncées. L'ordinateur récupère les instructions et les données de la mémoire, les instructions sont exécutées, les résultats sont stockés et l'instruction suivante est extraite.
Ce processus est répété jusqu'à ce que l'ordinateur soit éteint.

Programmes informatiques

Les programmes sont simplement de grandes listes d'instructions à exécuter par l'ordinateur, éventuellement avec des tableaux de données. De nombreux programmes informatiques contiennent des millions d'instructions, dont beaucoup sont exécutées à plusieurs reprises.

Un ordinateur personnel typique (en 2003) pourrait exécuter environ 2 à 3 milliards d'instructions par seconde.
Les ordinateurs n'ont pas leur capacité extraordinaire en raison d'un ensemble complexe d'instructions.

Bien qu'il existe des différences de conception avec les CPU avec des instructions de plus en plus complexes, les ordinateurs exécutent des millions d'instructions simples et combinées écrites par de bons "programmeurs".

Ces instructions combinées sont écrites pour effectuer des tâches courantes, telles que dessiner un point à l'écran.
Ces instructions peuvent ensuite être utilisées par d'autres programmeurs.

De nos jours, de nombreux ordinateurs semblent exécuter plusieurs programmes en même temps. Ceci est communément appelé multitâche.

En réalité, la CPU exécute les instructions d'un programme pendant une courte période, puis passe à un autre programme et exécute certaines de ses instructions.
Cela crée l'illusion que plusieurs programmes sont exécutés simultanément en partageant le temps processeur entre les programmes.
Ce partage de temps est normalement contrôlé par le système d'exploitation.

Système d'exploitation

Un ordinateur a toujours besoin d'au moins un programme en cours d'exécution pendant toute la durée de son fonctionnement. Ce programme est généralement le système d'exploitation (ou le système d'exploitation). Le système d'exploitation détermine les programmes à exécuter, à quel moment et quelles ressources (telles que la mémoire et les E / S), il peut utiliser.
Par exemple, le système d'exploitation qui reste pour le moment le plus utilisé dans le monde est Windows.

Le système d'exploitation fournit également une couche d'abstraction sur le matériel et donne accès aux autres programmes fournissant des services, tels que les programmes de gestionnaire de périphériques ("pilotes") qui permettent aux programmeurs d'écrire des programmes sur différentes machines sans avoir à connaître les spécificités de tous. dispositifs de chacun d'eux.

Quelques exemples de logiciels de système d'exploitation:

Windows - Linux - Unix - Mac Os - OS / 2 - BeOS

Les ordinateurs... comment fonctionnent-ils?: comment

Éditorial De La Vidéo: Virus informatique et les logiciels malveillants...


Menu