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Dimanche 23 août 2009 7 23 /08 /Août /2009 21:08
Ms Dos
MicroSoft Disk Operating System
 
 accueil     Sommaire informatique Auteur : Thibaut BERNARD     Vous êtes le visiteur no    
Mise à jour : Dimanche 23 décembre 2007.
Texte disponible en anglais.
 

 
Les commandes
Sélection d'un ou plusieurs fichiers
Les attributs de fichiers
Gestion de dossiers
Gestion des fichiers
Catalogue (listage des noms de fichiers stockés sur mémoire de masse)
Visualisation du contenu d'un fichier texte
Impression
Lecteurs virtuels
Divers
 
Les batch
Instruction echo
Commande choice
Les paramètres
Commande shift
Divers
 
Glossaire
 
Liens
 

Les commandes
 
Pour pouvoir gérer les fichiers sur les mémoires de masse, l'ordinateur a besoin d'un logiciel appelé : système d'exploitation dont voici les principales commandes valables sur tout les ordinateurs compatible PC.
Chaque commande doit être validée par la touche 'Entrée' ('enter' ou 'Retour Chariot' en fonction des claviers).
 

Sélection d'un ou plusieurs fichiers
Toutes les commandes suivies d'un espace puis des différentes syntaxes suivantes, agiront sur les fichiers sélectionnés :
NOM.EXT Sélection d'un fichier dont on précise le NOM et l'EXTension.
*.EXT Sélection de tous les fichiers dont on précise l'EXTension.
B*.* Sélection de tous les fichiers dont le nom commence par B.
C*.EXT Sélection de tous les fichiers dont le nom commence par C et dont on précise l'EXTension.
*.* Sélection de tous les fichiers sans exception.
 

Les attributs de fichiers
Les quatre attributs qui nous intéressent ici sont : Lecture seule, archive, caché, et système. Nous allons voir les trois premiers.
Syntaxe :
ATTRIB toto.doc +r. Active la lecture seule au fichier toto.doc. On ne peut plus effacer ce fichier avec la commande erase.
ATTRIB toto.doc -r. Désactive la lecture seule au fichier toto.doc.
ATTRIB toto.doc. Affiche les attributs du fichier toto.doc.
ATTRIB *.*. Affiche les attributs de tous les fichiers.
ATTRIB *.* +r /s. Met tous les fichiers en lecture seule y compris les fichiers situés dans les sous répertoires (paramètre /s).
Paramètres : Lecture seule +r ou -r, archive +a ou -a, caché +h ou -h, et système +s ou -s.
L'attribut "lecture seule" permet d'éviter d'effacer par erreur tel ou tel fichier par la commande erase par exemple. Il faut remettre cet attribut à -r pour l'inhiber.
L'attribut "caché" (ATTRIB toto.doc +h pour activé cet attribut sur le fichier toto.doc) permet au fichier de ne pas être affiché à l'occasion d'un listage de fichiers (commande DIR).
L'attribut "archive" indique si le fichier a été modifié depuis sa dernière sauvegarde. Cet attribut sert pour la commande XCOPY vue plus loin.
L'attribut "système" indique au système d'exploitation si tel ou tel fichier est un fichier faisant partie de ceux utilisés par le système d'exploitation. Dans la pratique nous n'avons pas à nous servir directement de cet attribut ni des fichiers réservés par MS-DOS.
 

Gestion de dossiers
Voir le chapitre sur les répertoires.
CD\ (Tapez CD + Alt 92). Retour au répertoire principal.
CD.. Retour au répertoire précédent.
CD WORD Ouvre le dossier WORD.
MD NOM Création du dossier NOM.
RD NOM Effacement d'un dossier. Au préalablement on doit ouvrir le dossier et effacer tous les fichiers se trouvant dans ce dossier (y compris les sous répertoires), puis revenir à la racine comportant ce dossier.
DELTREE (MSDOS 6 et supérieur). Efface un répertoire même s'il contient des fichiers.
 

Gestion des fichiers
Copie de fichiers (transfert d'un ou plusieurs fichiers, d'un lecteur à un autre ou d'un dossier à un autre) :
COPY C:NOM.EXT A: Copie d'un fichier se trouvant sur le lecteur C, vers le lecteur A et dont on précise le NOM et l'EXTension.
COPY C:*.COM A: Copie de tous les fichiers se trouvant sur le lecteur C et dont l'extension est COM, sur le lecteur A.
COPY A:X*.* C: Copie de tous les fichiers se trouvant sur le lecteur A et dont les noms commence par X, sur le lecteur C.
COPY A:*.* C: Copie de tous les fichiers se trouvant sur le lecteur A, sur le lecteur C.
COPY A.TXT+B.TXT C.TXT Fusionne les fichiers A.TXT et B.TXT en un seul dans un troisième fichier C.TXT.
XCOPY A:*.* C:. Équivaut à la commande précédente (COPY) mais à la différence près qu'elle permet quelques options supplémentaires comme nous allons le voir.
XCOPY A:*.* C: /s. Copie de tous les fichiers se trouvant sur le lecteur A, sur le lecteur C mais en y incluant les fichiers situés dans les sous répertoires (option /s).
XCOPY A:*.* C: /s /m. Idem que la commande précédente mais cette fois ci en désactivant l'attribut archive (voir ci-desssus). Dans ce cas XCOPY (avec l'option /m) ne copie que les fichiers dont l'attribut archive est activé. Pour une dizaine de fichiers (dont la capacité totale serait de même pas 20 Ko) cela n'a certes pas grand intérêt. Mais là où l'on en sent l'utilité, c'est dans le cas d'un serveur hébergeant des milliers (voir des dizaines de milliers) de fichiers dont la capacité totale se chiffrent en centaines de millions d'octets. Il est évident que cela est beaucoup rapide de ne sauvegarder que les quelques dizaines de fichiers modifiés pendant la journée plutôt que d'être obligé de tout sauvegarder à chaque fois.
Changement de nom d'un fichier :
REN NOM.EXT NOUVEAUNOM.EXT
Effacement de fichiers :
ERASE NOM.EXT Effacement d'un fichier dont on précise le NOM et l'EXTension.
ERASE *.BAK Effacement de tous les fichiers dont l'extension est BAK.
ERASE *.* Effacement de tous les fichiers. Dans ce cas, MS DOS nous demande de confirmer l'effacement en tapant O (oui) pour confirmer la demande d'effacement, ou N (non) pour annuler la demande.
 

Catalogue (listage des noms de fichiers stockés sur mémoire de masse)
DIR Catalogue du lecteur en cours.
DIR A: Catalogue du lecteur A (idem pour B et C).
DIR *.COM Catalogue de tous les fichiers dont l'extension est COM.
DIR X*.* Catalogue de tous les fichiers dont le nom commence par X.
Dans ce cas on obtient la liste de tous les fichiers avec leur coordonnées, taille, date et heure de la dernière sauvegarde des fichiers. Il existe deux options qui permettent de présenter différemment la liste de ces fichiers (/P et /W).
Options de DIR
DIR /S Affiche aussi le contenu des sous répertoire.
DIR /W Affiche uniquement le nom des fichiers sur cinq colonnes.
DIR /P Si le nombre de fichiers ne tient à l'écran, /P marque une pause avant d'afficher la suite.
DIR /B Donne uniquement le nom des fichiers sans leur coordonnées (taille et date).
On peut bien sûr combiner ces options. Exemple :
DIR *.DOC /S /P Affiche les fichiers dont l'extension est DOC en y incluant les sous répertoires et en marquant une pause dans le défilement de la liste des fichiers.
 

Visualisation du contenu d'un fichier texte
TYPE NOM.EXT Envoi à l'écran le contenu du fichier nom.ext. Ce fichier étant au format texte tel que les batch où les .txt.
MORE < NOM.TXT Idem que précédemment mais à la différence que la visualisation marque une pause avant d'afficher la suite du texte si le fichier ne tient pas sur un écran.
 

Impression
Après les commandes DIR et TYPE, si l'on précise la commande >PRN, cela enverra à l'imprimante la liste des fichiers (DIR) ou le contenu d'un fichier (TYPE) :
DIR >PRN. Impression de toute la liste des fichiers.
DIR *.DOC>PRN. Impression de toute la liste des fichiers dont l'extension est DOC.
TYPE NOM.EXT>PRN. Impression du contenu d'un fichier dont on précise le NOM et l'EXTension.
 

Lecteurs virtuels
On peut attribuer une lettre à un répertoire pour que celui-ci soit vu en tant que lecteur.
Exemple, au lieu de faire dir c:\toto, on va pouvoir faire dir e:.
Ici le répertoire c:\toto sera vu comme le lecteur e:.
La commande pouvant faire cela est subst. Syntaxe générale : subst lecteur chemin.
Options
subst e: toto, attribue la lettre e au dossier toto.
subst, donne la liste des lettres associés aux chemins.
subst e: /d, supprime l'association du lecteur e au dossier toto.
Le piège
Quand on attribue une lettre à un répertoire, il faut prendre l'habitude de mettre le chemin complet du répertoire. Exemple : subst e: c:\toto.
Un simple subst e: toto fonctionne certes pour attribuer la lettre e au répertoire toto. Mais avec l'inconvénient d'attribuer e au toto se trouvant dans le répertoire courant. Exemple, si l'on se trouve dans le répertoire document, subst e: toto attribue la lettre e au répertoire c:\document\toto et non à c:\toto.
Quand on fera par exemple un copy a:*.* e:, les fichiers de la disquette se trouveront donc dans c:\document\toto et non dans c:\toto.
Sinon, inutile de dire que l'on peut mettre les subst nécessaires dans l'autoexec.bat si l'on souhaite une attribution automatique des lettres aux répertoires au démarrage de l'ordinateur.
 

Divers
CLS. Effacement de l'écran.
 
 

Les batch
 
Les batch sont des fichiers qui permettent le traitement en lot des commandes msdos. S'il y a une suite de commandes que l'on doit régulièrement effectuer, on place ces commandes dans un fichier appelé batch. On peut donc y mettre toutes les commandes du type cls, cd, etc ; mais certaines instructions (que nous allons voir) sont spécifiques aux batch.
Ces fichiers batch ont l'extension ".bat" et sont au format texte, donc pouvant être créer avec n'importe quel éditeur de texte reconnaissant l'ascii.
 

Instruction echo
Cette instruction sert à deux choses, à afficher du texte à l'écran et à demander d'afficher ou non la suite des instructions à exécuter.
Le signe arrobas (@) permet de ne pas afficher l'instruction en cours d'exécution. Exemple : l'instruction "@copy toto titi" copie le fichier toto dans un fichier titi mais sans afficher l'instruction " copy toto titi ".
Pour éviter d'avoir à mettre l'arrobas à toutes les instructions, on peut mettre l'instruction @echo off. Cela demande aux batch de ne pas afficher les instructions qui suivent mais tout en les exécutant. L'instruction "@echo on" rétabli l'affichage.
L'instruction "@echo." affiche une ligne vide.
L'instruction "@echo toto" affiche le texte toto.
Exemple :
@echo off
cls
echo bonjour
echo.
echo toto
Résultat :
bonjour
toto
 

Instruction exist
Exemple 1 :
if exist toto echo Le fichier toto existe.
if not exist toto echo Le fichier toto n'existe pas.
La première ligne (if exist) test si le fichier toto existe.
La deuxième ligne (if not exist) test si le fichier toto n'existe pas.
Dans les deux cas, le test if permet aussi d'afficher le message correspondant (echo...)
Exemple 2 :
if not exist rep md rep.
Si le répertoire "rep" n'existe pas, alors on le créé.
Exemple 3 :
if exist toto goto suite
rem Placer ici les instructions à effectuer si le fichier (ou le répertoire) toto n'existe pas.
:suite
Permet ici de passer à la suite si le fichier toto existe, sinon d'effectuer des traitements en conséquence.
 
Ces exemples testent l'existance d'un fichier. Pour tester si un dossier existe, il faut mettre le paramètre \nul après le dossier à tester. Exemple pour tester si le dossier toto existe :
if exist toto\nul goto suite
echo n'existe pas
goto fin
:suite
echo existe
:fin
 

Commande choice
La commande choice demande à l'utilisateur de saisir une des lettres proposées. La récupération du choix se fait par la commande errorlevel.
Options :
/C[:]touches : Spécifie les touches à proposer. Par défaut c'est ON (pour Oui ou Non).
/N : Ne pas afficher les touches et le ? ... l'invite.
/S : Permet de distinguer entre majuscules et minuscules.
/T[:]c,nn : La touche "c" sera sélectionnée par défaut après nn secondes si aucune touche n'est appuyée.
Exemple (menu.bat) :
@echo off
:menu
cls
echo d) lancer defrag
echo s) lancer scandisk
echo q) quitter
choice /c:sdq Quelle application désirez-vous
if errorlevel = 3 goto fin
if errorlevel = 2 goto def
if errorlevel = 1 goto scan
:def
defrag
goto menu
:scan
scandisk
goto menu
:fin
Ce batch boucle jusqu'à ce que l'on veuille quitter.
 

Les paramètres
La directive %1 (signe "pour cent" plus un numéro de 1 à 9) permet de traiter le paramètre transmis au fichier batch. On peut transmettre jusqu'à neuf paramètres aux fichiers batch.
Exemple : Le fichier batch x.bat contient echo %1. Si l'on tape x toto, le batch affichera toto.
Exemple de test :
if "%1"=="toto" goto xxx
goto fin
:xxx
echo toto a été transmis comme paramètre.
:fin
Attention, le test if distingue les majuscules des minuscules. Dans notre exemple, si l'on tape x Toto, le message en xxx ne sera pas exécuté ; il faut que toto soit entièrement saisi en minuscule.
 

Commande shift
On veut copier des fichiers dont on précise les extensions (les *.txt et les *.doc par exemple). Mais pour corser le tout, on ne sait pas d'avance le nombre d'extensions que l'on veut traiter ni même les extensions. On suppose ici que l'on s'est placé dans le répertoire désiré et que l'on veuille copier les fichiers sur une disquette (lecteur A:).
Donnons d'abord le batch (ex.bat) que nous commenterons après :
:encore
if "%1"=="" goto fin
copy *.%1 a:
shift
goto encore
:fin
Exemple de lancement : ex txt doc.
Commentaires :
Le test if commence par tester s'il n'y a rien en paramètre. Dans ce cas on termine le batch en allant à la fin.
Sinon :
On copie les fichiers dont l'extension se trouve dans le premier paramètre.
La commande shift décale les paramètres d'un cran. C'est-à-dire que le contenu du deuxième paramètre se retrouve en premier, puis le troisième se place en deuxième, et ainsi de suite jusqu'au dernier. Le dernier paramètre se retrouve vide.
Et enfin un goto encore permet de retourner au début du traitement.
Avec le test if on effectue les traitements jusqu'à ce que le premier paramètre soit vide.
 

Divers
Dans les fichiers batch, on peut bien sûr mettre toutes les commandes vues précédemment (attrib, copy, dir, etc).
 

Les liens
 
Les commandes ms-dos 6.22. Documentation plus détaillée sur ms-dos mais plus spécifique à la version 6.22.
Rapidoweb, msdos. Quelques commandes msdos, notamment keyb fdisk...
Batcher. Un très bon tutoriel sur les commandes msdos et la création de batch.
Par djouakeu wonanke armel - Publié dans : informatique
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Dimanche 23 août 2009 7 23 /08 /Août /2009 20:58
Le MS-DOS
Pourquoi faut-il encore connaître le MS-DOS?
Car il sera votre seul recours si Windows ne se lance pas...
Introduction pour grand débutant   
Comment est organisé votre ordinateur? Les fichiers Les partitions   
Les trucs utiles   
La touche F3 Réafficher la dernière commande tapée au clavier  La commande DOSKEY Réafficher les dernières commandes tapées au clavier à l'aide des touches directionnelles  La commande * Permet d'effectuer une sélection de fichiers...     Vous pouvez taper les commandes en majuscules ou en minuscules     
Les principales commandes MS-DOS   
KEYB DIR CD MD FDISK FORMAT COPY XCOPY REN EDIT TYPE MORE DEL DELTREE Changer le type de clavier Afficher la liste des dossiers et fichiers .. Changer de répertoire Créer un répertoire Créer et afficher les partitions Formater un disque Copier des fichiers Copier des fichiers et des répertoires Renommer Editer un fichier texte ou batch Afficher un fichier texte Afficher un long fichier texte Effacer un fichier Effacer un répertoire     
Les fichiers Batchs (.bat)   
Exécuter une suite de commandes MS-DOS les unes après les autres de façon automatique...   

Comment est organisé votre ordinateur?   
· A chaque disque est attribué une lettre:    A: désigne le lecteur de disquette     C: désigne le premier disque dur (ou la partition primaire)     D: E: F: etc. désignent les disques durs suivants et ensuite les lecteurs de CD (ou autres)  · Chaque disque est divisé en répertoires (ou dossiers) dans lesquels sont rangés d'autres répertoires et/ou des fichiers    Le répertoire principal du disque C se note: C:\     Le répertoire windows qui se trouve dans le répertoire principal du disque C se note: C:\windows     Le répertoire temp qui se trouve dans le répertoire windows du disque C se note: C:\windows\temp  ·     Pour se déplacer dans les répertoires utilisez la commande CD Pour se placer sur un autre disque tapez la lettre du disque suivie des deux points: A:    ·    

Les fichiers   
   Ce sont eux qui sont porteurs d'informations...   Ils portent un nom et une extension : NOM.EXT   L'extension  .EXT détermine le type de fichier :      .TXT désigne les fichiers textes     .BAT désigne les fichiers batchs     .EXE désigne les fichiers exécutables               

Les partitions   
   Par défaut quand vous installez votre système d' exploitation (windows) votre disque dur contient une seule partition... Les partitions une fois créées et formatées sont considérées par le système comme étant des disques durs indépendants:    exemple: 1ère partition -> disque C: 2ème partition -> disque D:   CONSEIL: Partitionnez votre disque dur avant d'installer votre système d'exploitation et créez au moins 2 partitions, sur la première vous installerez votre système d'exploitation et vos logiciels et sur la seconde vous enregistrerez vos données, ce qui vous donnera la possibilité de reformater votre première partition, de réinstaller votre système et vos logiciels sans perdre vos données....   ATTENTION: · Si vous voulez partitionner votre disque dur alors que vous avez déjà installé votre système d'exploitation , vous devrez alors supprimer votre unique partition et vous perdrez toutes vos données... · Après avoir créé vos partitions vous devez redémarrer votre ordinateur impérativement pour que vos partitions soit prises en compte et ensuite vous devez formater chaque partition.   Pour créer des partitions sur votre disque dur, tapez la commande:  FDISK       

DOSKEY   
Lancez DOSKEY et toutes les commandes que vous rentrerez par la suite seront mémorisées et pourront être rappelées avec les touches directionnelles...   

La sélection de fichiers avec *   
La commande générique * permet de réaliser des sélections de fichiers en remplaçant n'importe quelle chaîne de caractères Elle s'utilise avec les commandes DIR, COPY, XCOPY, etc... Exemples:    *.* Tous les fichiers     *.txt Tous les fichiers textes     b*.exe Tous les fichiers exécutables commençants par un b     

KEYB   
KEYB US KEYB FR Configure le clavier en clavier américain QWERTY Configure le clavier en clavier français AZERTY     

DIR   
DIR Affiche la liste des dossiers et des fichiers contenus dans le répertoire (dossier) dans lequel vous vous trouvez  DIR *.txt Affiche la liste des fichiers textes avec l'extension TXT  DIR /p Affiche la liste des fichiers et dossiers écran par écran (marque une pause arrivé en bas de l'écran)  DIR /w Affiche la liste des fichiers et dossiers en condensé  DIR X*.* /p Affiche la liste des fichiers commençant par X écran par écran  DIR *. /w Affiche la liste des dossiers (ou répertoires) en condensé     

CD   
CD dossier Se placer dans le répertoire "dossier"  CD .. Se placer dans le répertoire parent (remonter d'un niveau)  CD \ Se placer dans le répertoire principal du disque  A: C: D: Se placer sur la disquette A: Se placer sur le disque C: Se placer sur le disque D:     

MD   
MD dossier Créer un répertoire "dossier" dans le répertoire dans lequel vous vous trouvez     

FDISK   
Pour créer des partitions sur votre disque dur, tapez la commande: FDISK et laissez-vous guider par le menu... ATTENTION: · Si vous voulez partitionner votre disque dur alors que vous avez déjà installé votre système d'exploitation , vous devrez alors supprimer votre unique partition et vous perdrez toutes vos données... · Après avoir créé vos partitions vous devez redémarrer votre ordinateur impérativement pour que vos partitions soit prises en compte et ensuite vous devez formater chaque partition.     

FORMAT   
Tapez : FORMAT suivi du disque à formater Exemples :    FORMAT A: Formater la disquette     FORMAT C: Formater le disque C     FORMAT A: /s Formater la disquette et copier les fichiers système pour que la disquette soit bootable   ATTENTION:    Toutes les données contenues sur le disque que vous formatez seront perdues       

COPY   
   COPY nom.ext A:\ Copie le fichier "nom.ext" dans le répertoire principal de la disquette     COPY *.* A:\ Copie tous les fichiers du répertoire courant dans le répertoire principal de la disquette Mais ne copie pas les sous-répertoires et leur contenu     

XCOPY   
   XCOPY nom.ext A:\ Copie le fichier "nom.ext" dans le répertoire principal de la disquette     XCOPY *.* A:\ Copie tous les fichiers du répertoire courant dans le répertoire principal de la disquette Mais ne copie pas les sous-répertoires et leur contenu     XCOPY *.* D:\ /s Copie tous les fichiers du répertoire courant dans le répertoire principal du disque D ET copie également tous les sous-répertoires et leur contenu (/s)     

REN   
   REN ancien.ext nouveau.ext Renomme le fichier "ancien.ext" en "nouveau.ext"     REN ancien nouveau Renomme le dossier "ancien" en "nouveau"     

EDIT   
   EDIT Lancez la commande EDIT et laissez-vous guider par le menu EDIT est un éditeur de fichier texte sous DOS Pour accéder au menu pressez la touche ALT     

TYPE   
   TYPE fichier.txt Affiche le contenu du fichier texte "fichier.txt"     

MORE   
   MORE <fichier.txt Affiche le contenu du fichier texte "fichier.txt" écran par écran     

DEL   
   DEL fichier.ext Supprime le fichier "fichier.ext"     

DELTREE   
   DELTREE dossier Supprime le dossier "dossier" et son contenu     

Les fichiers Batchs (.bat)   
Les fichiers batchs sont des fichiers textes portant l'extension .bat  Ils peuvent donc être édités avec n'importe quel éditeur de fichier texte, Notepad sous Windows ou Edit sous DOS Ils servent à exécuter une suite de commandes MS-DOS les unes après les autres de façon automatique. Le plus connu des fichiers Batchs est : AUTOEXEC.BAT qui s'exécute automatiquement au démarrage de votre ordinateur ATTENTION:    Modifiez l' AUTOEXEC.BAT que si vous êtes sûr de ce que vous faites et faites au préalable une copie de sauvegarde de l' original.       

Pour en savoir plus sur le MS-DOS:
http://www.alphaquark.com/Informatique/Msdos.htm

Webmasters : Devenez partenaire et affichez vous
Par djouakeu wonanke armel - Publié dans : informatique
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Dimanche 23 août 2009 7 23 /08 /Août /2009 15:51
* Un véritable ami t'appelle après une dispute. 
>
> * Un simple copain s'attend que tu sois toujours là
> pour lui.
>
> * Un véritable ami est toujours là pour toi.
>
> * Un simple copain lit ce message et le supprime.
>
> * Un véritable ami le fait passer et te le renvoie
>
> Envoie ça a 15 personnes, dans les 14 mn et apres u verras apparaitre le prenom de la
> personne qui est amoureuse de toi.

> Ca fait bizarre parce que ca marche.




Par djouakeu wonanke armel - Publié dans : amitiér et amour
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Vendredi 21 août 2009 5 21 /08 /Août /2009 21:43

Présentation

Le processeur (CPU, pour Central Processing Unit, soit Unité Centrale de Traitement) est le cerveau de l'ordinateur. Il permet de manipuler des informations numériques, c'est-à-dire des informations codées sous forme binaire, et d'exécuter les instructions stockées en mémoire.

Le premier microprocesseur (Intel 4004) a été inventé en 1971. Il s'agissait d'une unité de calcul de 4 bits, cadencé à 108 kHz. Depuis, la puissance des microprocesseurs augmente exponentiellement. Quels sont donc ces petits morceaux de silicium qui dirigent nos ordinateurs?

Fonctionnement

Le processeur (noté CPU, pour Central Processing Unit) est un circuit électronique cadencé au rythme d'une horloge interne, grâce à un cristal de quartz qui, soumis à un courant électrique, envoie des impulsions, appelées « top ». La fréquence d'horloge (appelée également cycle, correspondant au nombre d'impulsions par seconde, s'exprime en Hertz (Hz). Ainsi, un ordinateur à 200 MHz possède une horloge envoyant 200 000 000 de battements par seconde. La fréquence d'horloge est généralement un multiple de la fréquence du système (FSB, Front-Side Bus), c'est-à-dire un multiple de la fréquence de la carte mère

A chaque top d'horloge le processeur exécute une action, correspondant à une instruction ou une partie d'instruction. L'indicateur appelé CPI (Cycles Par Instruction) permet de représenter le nombre moyen de cycles d’horloge nécessaire à l’exécution d’une instruction sur un microprocesseur. La puissance du processeur peut ainsi être caractérisée par le nombre d'instructions qu'il est capable de traiter par seconde. L'unité utilisée est le MIPS (Millions d'Instructions Par Seconde) correspondant à la fréquence du processeur que divise le CPI.

Instruction

Une instruction est l'opération élémentaire que le processeur peut accomplir. Les instructions sont stockées dans la mémoire principale, en vue d'être traitée par le processeur. Une instruction est composée de deux champs :

  • le code opération, représentant l'action que le processeur doit accomplir ;
  • le code opérande, définissant les paramètres de l'action. Le code opérande dépend de l'opération. Il peut s'agir d'une donnée ou bien d'une adresse mémoire.

Code opération

Champ opérande

 

Le nombre d'octets d'une instruction est variable selon le type de donnée (l'ordre de grandeur est de 1 à 4 octets).

Les instructions peuvent être classées en catégories dont les principales sont :

  • Accès à la mémoire : des accès à la mémoire ou transferts de données entre registres.
  • Opérations arithmétiques : opérations telles que les additions, soustractions, divisions ou multiplication.
  • Opérations logiques : opérations ET, OU, NON, NON exclusif, etc.
  • Contrôle : contrôles de séquence, branchements conditionnels, etc.

Registres

Lorsque le processeur exécute des instructions, les données sont temporairement stockées dans de petites mémoires rapides de 8, 16, 32 ou 64 bits que l'on appelle registres. Suivant le type de processeur le nombre global de registres peut varier d'une dizaine à plusieurs centaines.

Les registres principaux sont :

  • le registre accumulateur (ACC), stockant les résultats des opérations arithmétiques et logiques ;
  • le registre d'état (PSW, Processor Status Word), permettant de stocker des indicateurs sur l'état du système (retenue, dépassement, etc.) ;
  • le registre instruction (RI), contenant l'instruction en cours de traitement ;
  • le compteur ordinal (CO ou PC pour Program Counter), contenant l'adresse de la prochaine instruction à traiter ;
  • le registre tampon, stockant temporairement une donnée provenant de la mémoire.

Mémoire cache

La mémoire cache (également appelée antémémoire ou mémoire tampon) est une mémoire rapide permettant de réduire les délais d'attente des informations stockées en mémoire vive. En effet, la mémoire centrale de l'ordinateur possède une vitesse bien moins importante que le processeur. Il existe néanmoins des mémoires beaucoup plus rapides, mais dont le coût est très élevé. La solution consiste donc à inclure ce type de mémoire rapide à proximité du processeur et d'y stocker temporairement les principales données devant être traitées par le processeur. Les ordinateurs récents possèdent plusieurs niveaux de mémoire cache :

  • La mémoire cache de premier niveau (appelée L1 Cache, pour Level 1 Cache) est directement intégrée dans le processeur. Elle se subdivise en 2 parties :
    • La première est le cache d'instructions, qui contient les instructions issues de la mémoire vive décodées lors de passage dans les pipelines.
    • La seconde est le cache de données, qui contient des données issues de la mémoire vive et les données récement utilisées lors des opérations du processeur.
      Les caches du premier niveau sont très rapides d'accés. Leur délai d'accès tend à s'approcher de celui des registres internes aux processeurs.
  • La mémoire cache de second niveau (appelée L2 Cache, pour Level 2 Cache) est située au niveau du boîtier contenant le processeur (dans la puce). Le cache de second niveau vient s'intercaler entre le processeur avec son cache interne et la mémoire vive. Il est plus rapide d'accès que cette dernière mais moins rapide que le cache de premier niveau.
  • La mémoire cache de troisième niveau (appelée L3 Cache, pour Level 3 Cache) est située au niveau de la carte mère.
    Tous ces niveaux de cache permettent de réduire les temps de latence des différentes mémoires lors du traitement et du transfert des informations. Pendant que le processeur travaille, le contrôleur de cache de premier niveau peut s'interfacer avec celui de second niveau pour faire des transferts d'informations sans bloquer le processeur. De même, le cache de second niveau est interfacé avec celui de la mémoire vive (cache de troisième niveau), pour permettre des transferts sans bloquer le fonctionnement normal du processeur.

Signaux de commande

Les signaux de commande sont des signaux électriques permettant d'orchestrer les différentes unités du processeur participant à l'exécution d'une instruction. Les signaux de commandes sont distribués grâce à un élément appelé séquenceur. Le signal Read / Write, en français lecture / écriture, permet par exemple de signaler à la mémoire que le processeur désire lire ou écrire une information.

Unités fonctionnelles

Le processeur est constitué d'un ensemble d'unités fonctionnelles reliées entre elles. L'architecture d'un microprocesseur est très variable d'une architecture à une autre, cependant les principaux éléments d'un microprocesseur sont les suivants :

  • Une unité d'instruction (ou unité de commande, en anglais control unit) qui lit les données arrivant, les décode puis les envoie à l'unité d'exécution ;L'unité d'instruction est notamment constituée des éléments suivants :
    • séquenceur (ou bloc logique de commande) chargé de synchroniser l'exécution des instructions au rythme d'une horloge. Il est ainsi chargé de l'envoi des signaux de commande ;
    • compteur ordinal contenant l'adresse de l'instruction en cours ;
    • registre d'instruction contenant l'instruction suivante.
  • Une unité d'exécution (ou unité de traitement), qui accomplit les tâches que lui a données l'unité d'instruction. L'unité d'exécution est notamment composée des éléments suivants :
    • L'unité arithmétique et logique (notée UAL ou en anglais ALU pour Arithmetical and Logical Unit). L'UAL assure les fonctions basiques de calcul arithmétique et les opérations logiques (ET, OU, Ou exclusif, etc.) ;
    • L'unité de virgule flottante (notée FPU, pour Floating Point Unit), qui accomplit les calculs complexes non entiers que ne peut réaliser l'unité arithmétique et logique.
    • Le registre d'état ;
    • Le registre accumulateur.
  • Une unité de gestion des bus (ou unité d'entrées-sorties), qui gère les flux d'informations entrant et sortant, en interface avec la mémoire vive du système ;

Le schéma ci-dessous donne une représentation simplifiée des éléments constituant le processeur (l'organisation physique des éléments ne correspond pas à la réalité) :

 

Transistor

Pour effectuer le traitement de l'information, le microprocesseur possède un ensemble d'instructions, appelé « jeu d'instructions », réalisées grâce à des circuits électroniques. Plus exactement, le jeu d'instructions est réalisé à l'aide de semiconducteurs, « petits interrupteurs » utilisant l'effet transistor, découvert en 1947 par John Barden, Walter H. Brattain et William Shockley qui reçurent le prix Nobel en 1956 pour cette découverte.

Un transistor (contraction de transfer resistor, en français résistance de transfert) est un composant électronique semi-conducteur, possédant trois électrodes, capable de modifier le courant qui le traverse à l'aide d'une de ses électrodes (appelée électrode de commande). On parle ainsi de «composant actif», par opposition aux « composants passifs », tels que la résistance ou le condensateur, ne possédant que deux électrodes (on parle de « bipolaire »).

Le transistor MOS (métal, oxyde, silicium) est le type de transistor majoritairement utilisé pour la conception de circuits intégrés. Le transistor MOS est composé de deux zones chargées négativement, appelées respectivement source (possédant un potentiel quasi-nul) et drain (possédant un potentiel de 5V), séparées par une région chargée positivement, appelée substrat (en anglais substrate). Le substrat est surmonté d'une électrode de commande, appelée porte (en anglais gate, parfois également appelée grille), permettant d'appliquer une tension sur le substrat.

 

Lorsqu'aucune tension n'est appliquée à l'électrode de commande, le substrat chargé positivement agit telle une barrière et empêche les électrons d'aller de la source vers le drain. En revanche, lorsqu'une tension est appliquée à la porte, les charges positives du substrat sont repoussées et il s'établit un canal de communication, chargé négativement, reliant la source au drain.

 

Le transistor agit donc globalement comme un interrupteur programmable grâce à l'électrode de commande. Lorsqu'une tension est appliquée à l'électrode de commande, il agit comme un interrupteur fermé, dans le cas contraire comme un interrupteur ouvert.

Circuits intégrés

Assemblés, les transistors peuvent constituer des circuits logiques, qui, assemblés à leur tour, constituent des processeurs. Le premier circuit intégré date de 1958 et a été mis au point par la société Texas Instruments.

Les transistors MOS sont ainsi réalisés dans des tranches de silicium (appelées wafer, traduisez gaufres), obtenues après des traitements successifs. Ces tranches de silicium sont alors découpées en éléments rectangulaires, constituant ce que l'on appelle un « circuit ». Les circuits sont ensuite placés dans des boîtiers comportant des connecteurs d'entrée-sortie, le tout constituant un « circuit intégré ». La finesse de la gravure, exprimée en microns (micromètres, notés µm), définit le nombre de transistors par unité de surface. Il peut ainsi exister jusqu'à plusieurs millions de transistors sur un seul processeur.

La loi de Moore, édictée en 1965 par Gordon E. Moore, cofondateur de la société Intel, prévoyait que les performances des processeurs (par extension le nombre de transistors intégrés sur silicium) doubleraient tous les 12 mois. Cette loi a été révisée en 1975, portant le nombre de mois à 18. La loi de Moore se vérifie encore aujourd'hui.

Dans la mesure où le boîtier rectangulaire possède des broches d'entrée-sortie ressemblant à des pattes, le terme de « puce électronique » est couramment employé pour désigner les circuits intégrés.

Familles

Chaque type de processeur possède son propre jeu d'instruction. On distingue ainsi les familles de processeurs suivants, possédant chacun un jeu d'instruction qui leur est propre :

  • 80x86 : le « x » représente la famille. On parle ainsi de 386, 486, 586, 686, etc.
  • ARM
  • IA-64
  • MIPS
  • Motorola 6800
  • PowerPC
  • SPARC
  • ...

Cela explique qu'un programme réalisé pour un type de processeur ne puisse fonctionner directement sur un système possédant un autre type de processeur, à moins d'une traduction des instructions, appelée
émulation. Le terme « émulateur » est utilisé pour désigner le programme réalisant cette traduction.

Jeu d'instruction

On appelle jeu d’instructions l’ensemble des opérations élémentaires qu'un processeur peut accomplir. Le jeu d'instruction d'un processeur détermine ainsi son architecture, sachant qu'une même architecture peut aboutir à des implémentations différentes selon les constructeurs.

Le processeur travaille effectivement grâce à un nombre limité de fonctions, directement câblées sur les circuits électroniques. La plupart des opérations peuvent être réalisé à l'aide de fonctions basiques. Certaines architectures incluent néanmoins des fonctions évoluées courante dans le processeur.

Architecture CISC

L'architecture CISC (Complex Instruction Set Computer, soit « ordinateur à jeu d'instruction complexe ») consiste à câbler dans le processeur des instructions complexes, difficiles à créer à partir des instructions de base.

L'architecture CISC est utilisée en particulier par les processeurs de type 80x86. Ce type d'architecture possède un coût élevé dû aux fonctions évoluées imprimées sur le silicium.

D'autre part, les instructions sont de longueurs variables et peuvent parfois nécessiter plus d'un cycle d'horloge. Or, un processeur basé sur l'architecture CISC ne peut traîter qu'une instruction à la fois, d'où un temps d'exécution conséquent.

Architecture RISC

Un processeur utilisant la technologie RISC (Reduced Instruction Set Computer, soit « ordinateur à jeu d'instructions réduit ») n'a pas de fonctions évoluées câblées.

Les programmes doivent ainsi être traduits en instructions simples, ce qui entraîne un développement plus difficile et/ou un compilateur plus puissant. Une telle architecture possède un coût de fabrication réduit par rapport aux processeurs CISC. De plus, les instructions, simples par nature, sont exécutées en un seul cycle d'horloge, ce qui rend l'exécution des programmes plus rapide qu'avec des processeurs basés sur une architecture CISC. Enfin, de tels processeurs sont capables de traîter plusieurs instructions simultanément en les traitant en parallèle.

Améliorations technologiques

Au cours des années, les constructeurs de microprocesseurs (appelés fondeurs), ont mis au point un certain nombre d'améliorations permettant d'optimiser le fonctionnement du processeur.

Le parallélisme

Le parallélisme consiste à exécuter simultanément, sur des processeurs différents, des instructions relatives à un même programme. Cela se traduit par le découpage d'un programme en plusieurs processus traités en parallèle afin de gagner en temps d'exécution.

Ce type de technologie nécessite toutefois une synchronisation et une communication entre les différents processus, à la manière du découpage des tâches dans une entreprise : le travail est divisé en petits processus distincts, traités par des services différents. Le fonctionnement d'une telle entreprise peut être très perturbé lorsque la communication entre les services ne fonctionne pas correctement.

Le pipeline

Le pipeline (ou pipelining) est une technologie visant à permettre une plus grande vitesse d'exécution des instructions en parallélisant des étapes.

Pour comprendre le mécanisme du pipeline, il est nécessaire au préalable de comprendre les phases d'exécution d'une instruction. Les phases d'exécution d'une instruction pour un processeur contenant un pipeline « classique » à 5 étages sont les suivantes :

  • LI : (Lecture de l'Instruction (en anglais FETCH instruction) depuis le cache ;
  • DI : Décodage de l'Instruction (DECODe instruction) et recherche des opérandes (Registre ou valeurs immédiate);
  • EX : Exécution de l'Instruction (EXECute instruction) (si ADD, on fait la somme, si SUB, on fait la soustraction, etc.);
  • MEM : Accès mémoire (MEMory access), écriture dans la mémoire si nécéssaire ou chargement depuis la mémoire ;
  • ER : Ecriture (Write instruction) de la valeur calculée dans les registres.

Les instructions sont organisées en file d'attente dans la mémoire, et sont chargées les unes après les autres.

Grâce au pipeline, le traitement des instructions nécessite au maximum les cinq étapes précédentes. Dans la mesure où l'ordre de ces étapes est invariable (LI, DI, EX, MEM et ER), il est possible de créer dans le processeur un certain nombre de circuits spécialisés pour chacune de ces phases.

L'objectif du pipeline est d'être capable de réaliser chaque étape en parallèle avec les étapes amont et aval, c'est-à-dire de pouvoir lire une instruction (LI) lorsque la précédente est en cours de décodage (DI), que celle d'avant est en cours d'exécution (EX), que celle située encore précédemment accède à la mémoire (MEM) et enfin que la première de la série est déjè en cours d'écriture dans les registres (ER).

 

Il faut compter en général 1 à 2 cycles d'horloge (rarement plus) pour chaque phase du pipeline, soit 10 cycles d'horloge maximum par instruction. Pour deux instructions, 12 cycles d'horloge maximum seront nécessaires (10+2=12 au lieu de 10*2=20), car la précédente instruction était déjà dans le pipeline. Les deux instructions sont donc en traitement dans le processeur, avec un décalage d'un ou deux cycles d'horloge). Pour 3 instructions, 14 cycles d'horloge seront ainsi nécessaires, etc.

Le principe du pipeline est ainsi comparable avec une chaîne de production de voitures. La voiture passe d'un poste de travail à un autre en suivant la chaîne de montage et sort complètement assemblée à la sortie du bâtiment. Pour bien comprendre le principe, il est nécessaire de regarder la chaîne dans son ensemble, et non pas véhicule par véhicule. Il faut ainsi 3 heures pour faire une voiture, mais pourtant une voiture est produite toute les minutes !

Il faut noter toutefois qu'il existe différents types de pipelines, de 2 à 40 étages, mais le principe reste le même.

Technologie superscalaire

La technologie superscalaire (en anglais superscaling) consiste à disposer plusieurs unités de traitement en parallèle afin de pouvoir traiter plusieurs instructions par cycle.

HyperThreading

La technologie HyperThreading (ou Hyper-Threading, noté HT, traduisez HyperFlots ou HyperFlux) consiste à définir deux processeurs logiques au sein d'un processeur physique. Ainsi, le système reconnaît deux processeurs physiques et se comporte en système multitâche en envoyant deux thréads simultanés, on parle alors de SMT (Simultaneous Multi Threading). Cette « supercherie » permet d'utiliser au mieux les ressources du processeur en garantissant que des données lui sont envoyées en masse.

Multi-cœur

Un processeur multi-cœur est tout simplement un processeur composé non pas de 1 mais de 2 (ou 4 ou 8) unités de calcul. Ainsi, pour un processeur bi-cœur (ou DualCore) le processeur dispose à fréquence d’horloge égale d’une puissance de calcul deux fois plus importante. Pour autant, le gain n’est pas systématiquement visible. En effet, il faut que les logiciels et les systèmes d’exploitation sachent gérer correctement ces processeurs afin qu’un gain significatif soit perceptible. Ainsi, sous Windows, seul Vista exploite correctement ces processeurs. Dans ce cas, la version 64 bits est conseillée.

Ressources sur le même sujet

Dernière modification le lundi 27 avril 2009 à 19:18:08.Ce document intitulé « Processeur » issu de Comment Ça Marche (www.commentcamarche.net) est mis à disposition sous les termes de la licence Creative Commons. Vous pouvez copier, modifier des copies de cette page, dans les conditions fixées par la licence, tant que cette note apparaît clairement.

 

                                                                                 

Tutoriaux et dossiers informatique

Hardware > Les différents types de mémoire (RAM)

 

 

Il existe de nombreux types de mémoire vive (RAM). Celles-ci se présentent sous la forme de barrettes que l'on enfiche sur la carte mère.

Les différents formats de mémoires :

 

  • les barrettes mémoires de format SIMM (Single In-line Memory Module) :

Ce type de mémoire était utilisé avec les anciens systèmes : les barrettes SIMM à 30 connecteurs (8 bits) équipaient les PC 286 et 386, et les barrettes SIMM à 72 connecteurs (32 bits) équipaient les PC 386DX, 486 et les premiers Pentium.

 

  • les barrettes mémoires de format DIMM (Dual In-line Memory Module) :

Ce type de mémoire est actuellement utilisé dans nos PC. Il s'agit de mémoires 64 bits. Leur dimension est de 130x25mm. Contrairement aux mémoires de type SIMM, les mémoires DIMM possèdent des puces de mémoire de part et d'autre de la barrette.

Les différents types de mémoires :

 

  • DRAM EDO (Extended Data Out) :

Ce type de mémoire est apparu en 1995. La principale caractéristique de ce type de mémoire est sa capacité à adresser la colonne suivante pendant la lecture des données d'une colonne. Le temps d'accès à la mémoire EDO est de 50 à 60 nanosecondes pour une fréquence allant de 33 à 66 MHz. N'étant pas capable de supporter des fréquences supérieures à 66 MHz, ce type de mémoire a disparu au profit de la mémoire SDRAM.

  • SDRAM (Synchronous Dynamic RAM) :

Ce type de mémoire est apparu en 1997 pour remplacer la mémoire EDO. La SDRAM permet, contrairement à la mémoire EDO, une lecture des données synchronisée. Celle-ci est capable de fonctionner à des fréquences allant jusqu'à 150 MHz avec des temps d'accès d'environs 10 nanosecondes.

  • DDR-SDRAM (Double Data Rate SDRAM) :

Ce type de mémoire est basé sur la technologie de la mémoire SDRAM, qui permet de doubler le taux de transfert de la SDRAM à fréquence égale.

  • DR-SDRAM (Rambus DRAM) :

Ce type de mémoire est capable de fonctionner à une fréquence de 800 MHz, ce qui lui confère une bande passante de 1,6 Go/s. Ce type de mémoire a été conçu par les sociétés RAMBUS et Intel. Il s'agit d'un type de mémoire propriétaire.

Quel type de mémoire pour mon processeur ?

  • SDRAM : ce type de mémoire existe dans différentes fréquences (66, 100 et 133 MHz). Nous les utilisons avec les processeurs Pentium 1, 2 et 3, les Intel Celeron , les processeurs AMD K6 et Duron. Les SDRAM 133 MHz sont disponibles en 128, 256 et 512 Mb.

  • DDR-SDRAM : ce type de mémoire existe dans différentes fréquences (266, 333 et 400 MHz). Nous les utilisons avec les processeurs Intel Pentium 4 et les processeurs AMD Athlon.

 

  • Rambus : ce type de mémoire n'est utilisée qu'avec les processeur Intel Pentium 4

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    

Par djouakeu wonanke armel - Publié dans : informatique
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Vendredi 21 août 2009 5 21 /08 /Août /2009 21:40
  1. La carte mère

                  A. Le rôle de la carte mère

La carte mère est une plaque électronique (PCB) dont la taille peut varier selon sa norme. La norme standard est l’ATX.

ATX

Ordinateur de bureau

305x244 mm²

µATX

Barebone et mini PC

244x244 mm²

BTX

Ordinateur de bureau

325x267 mm²

ITX

Mini PC

170x170 mm²

Elle possède une multitude de connecteurs différents : socket pour processeur, slot pour la RAM, prise ATA ou SATA pour disque dur et lecteurs CD/DVD, prise USB, audio, FireWire... Ces connecteurs sont plus ou moins nombreux et exploitent des technologies plus ou moins avancées selon le modèle et le segment de gamme de la carte mère.

La carte mère est le socle qui fait fonctionner les composants et les technologies de nos ordinateurs. Au montage d’un ordinateur on fixe la carte mère en premier puis on connecte sur elle tous les éléments électroniques : processeur, mémoire, carte graphique, carte d’extension PCI, mais aussi les disques durs, lecteur de CD/DVD, clavier, souris, enceinte...

La carte mère a un rôle central et primordial. Mais c’est plus particulièrement le chipset ou jeu de composant qui l’équipe qui fait fonctionner l’ensemble. Pour cela, le chipset établit et gère les dialogues entre les différents composants.

  • B. Le chipset

La carte mère a un rôle central et primordial. Mais c’est plus particulièrement le chipset ou jeu de composant qui l’équipe qui fait fonctionner l’ensemble. Pour cela, le chipset établit et gère les dialogues entre les différents composants.

Beaucoup de chipsets ont été crées au cours du temps. L’arrivée d’un nouveau processeur entraîne irrémédiablement la création d’une nouvelle plateforme pour le faire fonctionner. Plateforme qui est elle-même divisée en plusieurs gammes, des chipsets plus ou moins élaborés, ayant plus ou moins de fonctions donc à des coûts variables pour équiper toutes les gammes de carte mère.

Pour complexifier l’univers des chipsets, chaque constructeur de carte mère peut utiliser un chipset sans utiliser toutes les fonctions qu’il propose, les liens de transmission câblés sur la carte mère varie d’un constructeur de chipset à l’autre, d’une architecture processeur à l’autre. On trouve deux grandes familles de chipset ; Nvidia et Intel pour deux grandes plateformes Intel et Amd.

  1. Schéma et identification des éléments d’une carte mère
  • A. Carte Asus P5W DH Deluxe Digital Home

  •  
    • 1 : Northbridge (Intel MCH 975X)
    • 2 : Southbridge (Intel ICH7R)
    • 3 : Contrôleur SATA RAID (Silicon Image SI4723) des 2 ports 14 orange
    • 4 : Contrôleur USB (Genesis Logic GL850A) des 2x2 ports 18 bleu
    • 5 : Contrôleur FireWire 1394a (Texas Instrument TSB43AB22A) des 2 ports 19 & 30
    • 6 : Contrôleur cartes réseaux (Marvell 88E80583) Ethernet Gigabit 2 ports 32 et WiFi 802.11g mini carte 35
    • 7 : Contrôleur ata, SATA raid et eSATA (JMicron JMB363) SATA port 14, ata port 13 et eSATA port 31
    • 8 : Contrôleur audio (realtek ALC882M) 7.1 avec technologie dolby digital live ports 34, S/PDIF port 28 et optique port 29.
    • 9 : Super I/O, Contrôleur série port 27 et pour lecteur de disquette port 12
    • 10 : Socket processeur (lga775)
    • 11 : Slots mémoire 4 emplacements DDR2 800/667/533 unbuffered ECC/non-ECC de 256 Mo, 512 Mo, 1 Go et 2 Go dual-channel par paire dans slot de même couleur
    • 12 : Connecteur pour lecteur de disquette 34-1 pin
    • 13 : Connecteurs ultra ATA 133/100/66 40-1 pin supportant 2 périphériques IDE chacun disque dur, lecteur cd/dvd.
    • 14 : Connecteurs SATA2 pour disque dur SATA
    • 15 : Connecteurs PCI Express 1x
    • 16 : Connecteur PCI Express 16x pour carte graphique, en mode SLI ou Crossfire le port orange fonctionne en PCI Express 16 x, le noir en PCI Express 4x
    • 17 : Connecteurs PCI
    • 18 : Connecteurs USB pour bracket d’extension
    • 19 : Connecteurs FireWire pour bracket d’extension
    • 20 : Connecteur audio ADH (Azalia Digital Header)
    • 21 : Connecteur pour bouton on/off & reset, led d’alimentation & d’activité disque dur et haut parleur d’alerte système en façade sur le boitier.
    • 22 : Connecteur audio analogique AAFP HD Audio ou AC 97
    • 23 : connecteurs audio d’entrée stéréo par connexion interne depuis le Cd-Rom et un bracket avec mini jack.
    • 24 : Connecteurs pour ventilateurs prise PWM 1 à 4 pins pour CPU et 3 autres à 3 pins
    • 25 : Connecteurs d’alimentation ATX 4 pins atx 12 v et 24 pins EATX
    • 26 : Connecteur PS/2 pour clavier (bleu) et souris (vert)
    • 27 : Connecteur série rs232
    • 28 : Connecteur S/PDIF analogique
    • 29 : Connecteur Optique numérique
    • 30 : Connecteur FireWire
    • 31 : Connecteur e-SATA
    • 32 : Connecteurs Ethernet RJ45 10/100/1000
    • 33 : Connecteur usb 2
    • 34 : Connecteurs audio mini jack
    • 35 : Connecteur antenne Wi-Fi
    • 36 : Puce contenant le BIOS eeprom 8 Mb
    • 37 : Pile maintient les réglages du bios ordinateur éteint
    • 38 : Radiateur posé sur les mosfets servant à l’alimentation du processeur
    • 39 : Caloducs transporte la chaleur du northbridge au radiateur coiffant les mosfets
  1. Le chipset

·  A. Composition d'un chipset

Le chipset (jeu de composant) est soit une puce le northbridge (ou pont nord) soit divisé en deux puces aux rôles complémentaires : Le nortbridge et le southbridge (pont nord et sud). Son rôle est de réguler les liaisons entre les différents éléments, d’établir les connexions, d’envoyer les ordres et de faire transiter les informations. Pour cela le chipset est câblé avec tous les éléments de la carte mère avec des lignes (ou bus). Ces lignes sont en fait multiples et se divisent en 3 grandes fonctions :
-  les lignes de données qui transportent les informations,
-  les lignes d’adresse qui transportent les adresses mémoire, dont le processeur à besoin,
-  et les lignes de commandes qui transportent les commandes envoyées d’un composant à un autre. Il a un rôle d’aiguilleur pour faire transiter les informations d’un sous-ensemble à un autre.

·  B. Northbridge et Southbridge

  • Le northbridge

Il gère généralement le processeur, la mémoire et le port de la carte graphique (AGP ou PCI-Express) et est interconnecté avec le southbridge. Remarquez que pour les chipsets actuels composés d’une puce unique, sans southbridge, il ne gère pas la mémoire, mais les disques durs (ata, SATA) et les ports d’extension (PCI, PCI express). On les retrouve sur les plateformes nvidia pour processeur AMD, tirant parti du fait que les processeurs AMD intègrent le contrôleur mémoire en leur sein ce qui décharge le northbridge de ce rôle.

  • Le southbridge

Il interconnecte le northbridge, les ports ata et SATA, le système audio, les ports externes et les ports d’extension (PCI, PCI express 1x et 4x) et quelquefois le deuxième port graphique x16. Il possède donc la capacité de faire fonctionner tous ces types de composants. Pour être plus précis, il est secondé par des chipsets complémentaires (PHY). Ces puces spécialisées (réseau, audio, USB...) gèrent les connecteurs et communiquent avec le Southbridge.

·  C. DMI ou HyperTransport

DMI (Direct Media Interface de Intel) ou HyperTransport (de Nvidia) sont les noms du bus qui relie le northbridge au southbridge.

Chaque constructeur de carte mère implémente sa propre liaison, il est d’ailleurs assez difficile d’avoir des renseignements précis sur sa nature et son fonctionnement, variant en plus beaucoup d’un constructeur à l’autre.

La liaison autorise un débit très élevé de 1 Go/s à 8 Go/s, mais cette vitesse n’influe pas forcément sur les performances, l’architecture étant bien différente.

·  D. Les chipsets complémentaires

Des chipsets complémentaires sont soudés sur la carte pour apporter des fonctions que les chipsets ne gèrent pas ou plus.

Par exemple, les nouveaux chipsets Intel ne gèrent plus les ports ATA pour disque dur et lecteur cd/dvd, un contrôleur supplémentaire interfacé avec le southbridge est là pour apporter cette fonction.

Des fonctions avancées sont elles-mêmes gérées par des composants à part, par exemple le son HD multicanal, le dolby digital live, le wifi...

Les bus

·  A. Les différents type de bus

Les bus sont les lignes qui relient les différents composants. Ils sont nombreux et fonctionnent avec des débits différents. En réalité, il y a 3 types de lignes différents :

  • les lignes de données chargées de transporter les données,
  • des lignes d’adresse qui fait transiter les adresses des emplacements mémoires dont le processeur à besoin
  • et des lignes de commandes où transitent les commandes.

bus

largeur

fréquence

débit

PCI

32 bits

33 MHz

133 Mo/s

AGP 8x

32 bits

66 MHz

2,13 Go/s

PCI-X

64 bits

133MHz

4,26 Go/s

PCI Express 1x

1 bit

100 MHz

500 Mo/s

PCI Express 4x

4 bits

100 MHz

2 Go/s

PCI Express 8x

8 bits

100 MHz

4 Go/s

PCI Express 16x

16 bits

100 MHz

8 Go/s

Processeur (fsb 266MHz)

64 bits

266 MHZ

8,53 Go/s

Mémoire (ddr2-667)

64 bits

166 MHz

5,328 Go/s

 

·  B. Des bus et des ponts

Le processeur a évidemment un rôle central et doit pouvoir communiquer avec tous les périphériques. Cependant, le processeur n’est pas connecté directement avec tous les périphériques, cette solution rendrait les cartes mères trop complexe et nécessiterait un changement de processeur à chaque nouvelle technologie de composant.

Les périphériques se connectent sur un bus relié au processeur. Chaque périphérique dialogue avec le processeur avec un protocole de communication commun. Ce standard de communication permet donc de limiter les connecteurs et les technologies donc les coûts et permet facilement de supporter les nouveaux composants. D’où l’universalité et l’évolution des éléments intégrés dans nos ordinateurs : compatible PC.

Ceci est une simplification du fonctionnement réel, car ce sont en fait les contrôleurs de composant (disque dur, mémoire...) qui se connectent à ce bus commun affranchissant les périphériques en eux-mêmes de ce contrôle. Du côté du processeur un contrôleur de bus (gestionnaire des protocoles de communications) externe au processeur est chargé de dialoguer sur ces bus. C’est ce qu’on appelle les ponts (bridge).

Il est rare qu’un protocole remplace complètement l’autre lors de l’évolution des technologies. C’est pourquoi les nouveaux standards comme le PCI Express sont ajoutés dans la liste des protocoles soutenus ce qui permet de garder les anciens ports PCI et même ISA (bus LPC).

Il n’y a pas qu’un seul bus qui pourrait poser des problèmes de bouchons et de transmissions, de plus certains périphériques ont besoin de bien plus de bande passante que d’autre (par exemple : carte réseau / mémoire). Il y a donc plusieurs types de bus fonctionnant à des fréquences et des transmissions en parallèle ou en série, donc débits différents.

Les transmissions séries, c’est-à-dire avec un seul fil sur lequel transite toutes les données sont l’avenir, ils permettent des montées en fréquence, à opposer aux anciennes transmissions parallèles sur plusieurs fils, qui posaient des problèmes de synchronisations et de gestions lors des montées en fréquences.

·  C. Le bus processeur et le bus de commande

Le socket processeur est unique pour chaque génération de processeur. Il limite donc l’évolutivité de la configuration. Les sockets actuels sont pour Intel le LGA775 et pour AMD l’AM2.

Ce socket permet d’accueillir les multiples broches du processeur qui sont autant de lignes qui constituent le bus processeur. Chaque génération de processeur a un nombre de broches différent et des fonctionnalités particulières pour chacune d’elle, d’où l’incompatibilité d’une génération à l’autre.

Le bus processeur ou FSB (Front Side Bus) relie le processeur au northbridge et indirectement à tous les autres éléments de la carte mère. Il est un des plus influent sur les performances générales du système.

Ce bus est constitué de trois bus aux rôles différents le bus de données, le bus d’adresse et le bus de commande.

Le bus de commande

Le bus de commande ou bus de contrôle transporte les ordres et les signaux de synchronisation entre le processeur et les autres composants.

Le bus de commande permet d’envoyer les requêtes associées avec l’envoi des données et des adresses dans les deux autres bus. Par exemple, les requêtes de lecture ou d’écriture lors de transfert entre processeur et mémoire.

·  D. Le bus de d'adresse et le bus de données

Le bus de d’adresse

Le processeur est un super calculateur ultra rapide, mais encore faut-il qu’il ait des données à calculer ! C’est le rôle de la mémoire de contenir les données, mais aussi d’autres périphériques. Dès que le processeur a besoin d’une donnée, il envoie son adresse par le bus d’adresse en direction du composant visé. Bien souvent une adresse en mémoire vive, mais aussi un autre composant ou périphérique grâce aux ports d’Entrée/Sortie qui sont des identifiants uniques qui les caractérisent. La mémoire ou le périphérique reçoit le signal d’adressage et renvoie la donnée visée par le bus de données. De même lorsque le processeur veut envoyer des données à un composant, il envoie les données par le bus de données et l’adresse où il souhaite qu’elle soit sauvegardée par le bus d’adresse.

La largeur du bus d’adresse entre processeur et mémoire influent sur les quantités de mémoire adressable donc la quantité de mémoire que l’on peut utiliser sur une plateforme. Au début de l’informatique le bus de 20 bits permettait d’adresser 1 Mo de mémoire vive maintenant avec des bus à 36 bits (des Pentium 4 par exemple) permettent d’adresser 64 Go de mémoire vive !

Le bus de données

C’est souvent lui qui définit l’ensemble du bus processeur pour le grand public, son débit étant mis en avant. Il est vrai que pratiquement toutes les informations doivent y passer, d’où son importance.

Sa fréquence de fonctionnement dépend du processeur utilisé et n’a de cesse d’augmenter dès qu’une nouvelle génération de processeur apparaît, complètement lié aux caractéristiques de celui-ci.

Les nouveaux processeurs utilisent un bus à 266 MHz pour une largeur de 64 bits, fournissant un débit de plus de 8 Go/s. Calculé assez simplement par la formule :

Débit = (fréquence du bus ) x (largeur du bus en d’octet) x 4,

x 4 car le bus utilise la technologie QDR (cf ci-après)

d’où 266 * 8 * 4 = = 8512 Mo/s = 8 Go/s.

·  E. Le bus mémoire

Le contrôleur mémoire est présent dans le northbridge (Intel) ou inclut dans le processeur pour les modèles AMD. C’est ce contrôleur qui permet de gérer de la DDR ou de la DDR2 avec des fréquences et des latences plus ou moins élevées.

Un contrôleur de qualité est nécessaire pour faire fonctionner convenablement de la mémoire haut de gamme.

Le bus mémoire fonctionne à 64 bits comme le bus processeur. La fréquence du bus est modulable selon celles supportées par les barrettes qui l’équipent. Par exemple la DDR2 667 (dénommé PC5300 ou PC 5400) fonctionne à 667 MHz (333 MHz en réalité) pour un débit de 5318 Mo/s d’où son nom.

·  F. Le bus d’extension (PCI, PCI Express 1x / 4x)

Géré par le southbridge, le PCI offre un débit de 133 Mo/s. Il est en fin de vie, son débit n’étant plus suffisant et même limitant beaucoup les performances, car la bande passante est divisée entre les périphériques connectés.

Le PCI Express 1x et 4x (500 Mo/s et 2000 Mo/s) le remplace avantageusement. La bande passante est beaucoup plus importante et garantie pour chaque port.

Les interfaces rapides (contrôleur SATA par exemple) peuvent maintenant être utilisées efficacement sans goulet d’étranglement du bus PCI.

La principale différence du PCI Express par rapport au PCI est l’utilisation de ligne de transmission série là où le PCI utilise des transmissions en parallèle.

En série, les bits sont envoyés sur une seule et même ligne. Cette solution facilite la synchronisation des envois et permet d’augmenter plus facilement le débit par rapport à l’utilisation de multiple ligne parallèle.

Une ligne PCI Express est une paire de liens fonctionnant chacun à 2,5 Gbit/s chacun, soit 250 Mo/s et pas 320 Mo/s car pour un octet (8 bits) le bus transmet en réalité 10 bits.

Cette transmission série est d’ailleurs utilisée par les ports SATA, USB ou FireWire en remplacement des anciennes technologies parallèles des ports Ata ou port Parallèle de nos anciennes imprimantes.

·  G. Le bus graphique (AGP, PCI Express 16x)

L’ancien AGP est déjà remplacé depuis plusieurs années par le PCI Express 16x, mais il n’est pas mort pour autant. L’AGP fonctionne à 66 MHz pour un débit de 2 Go/s. Débit très important afin de faire transiter les données graphiques.

Le PCI Express 16x fonctionnel lui à 100 MHz pour un débit de 8 Go/s. Ces ports sont donc connectés par 16 lignes PCI Express.

Les systèmes SLI NVIDIA ou CrossFire d’ATI permettent de faire fonctionner deux cartes graphiques ensemble, les cartes mères sont alors équipées de deux ports PCI Express.

Cependant, les deux ports ne fonctionnent pas obligatoirement en 16x, le nombre de ligne activable est limité. Ils peuvent fonctionner en 16x/4x ou 8x/8x, à vérifier selon les constructeurs.

Bus

Fréquence

Bande Passante

PCI

33 MHz

0,133 Go/s

AGP

v66 MHz

2 Go/s

PCI-Express 1x

100 MHz

0,5 Go/s

PCI-Express 4x

100 MHZ

2 Go/s

PCI-Express 8x

100 MHz

4 Go/s

PCI-Express 16x

100 MHz

8 Go/s

·  H. DDR (Dual data Rate) et QDR (Quadruple Data Rate).

Le moyen le plus évident pour augmenter la vitesse d’un bus est d’augmenter sa fréquence. Cependant, de fortes contraintes technologiques interdisent une montée sans limites, la plus pénalisante est le dégagement calorifique. Plus un composant fonctionne à des fréquences élevées plus il dégage de chaleur. Ennemi de tout composant électronique, la chaleur au mieux limitera sa durée de vie et au pire le détruira purement et simplement.

Pour augmenter la bande passante, les ingénieurs ont donc multiplié les moments où les données sont transférées. Sur un bus, les données sont transmises à chaque tape d’une horloge qui fournit un signal sinusoïdal (passant d’une valeur maximum à une valeur minimum alternativement) afin que la transmission soit synchrone.

Habituellement sur un bus, les données sont envoyées sur le front montant quand le signal d’horloge passe de sa valeur minimale à sa valeur maximale.

La première solution a été d’envoyer les données sur le front montant et sur le front descendant (quand le signal passe de sa valeur maximale à minimale) d’où une synchronisation conservée et une bande passante doublée. C’est le Double Data Rate (Double transfert de données) ou bus DDR.

Mais les ingénieurs ne se sont pas arrêtés là. Pour encore augmenter la bande passante, une autre technique est utilisée, le QDR ou Quadruple Data Rate. Le signal de base de l’horloge est dédoublé. Les deux signaux d’horloge fournissent alors deux fronts montants et descendants soit 4 tapes de synchronisation. Ce qui permet de fournir un taux de transfert quadruplé à fréquence égale. C’est le bus Quad Pumped d’Intel.

Présentation de la carte mère

L'élément constitutif principal de l'ordinateur est la carte mère (en anglais « mainboard » ou « motherboard », parfois abrégé en « mobo »). La carte mère est le socle permettant la connexion de l'ensemble des éléments essentiels de l'ordinateur.

 

Par djouakeu wonanke armel - Publié dans : informatique
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