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LE MANUEL DE L'INFORMATIQUE



Préface :

Ce document je l'ai écrit (alors que j'étais en seconde) comme une sorte de mémoire, il m'a permis d'organiser plus ou moins mes connaissances. c'est aussi un travail intéressant car par son biais il communique a son lecteur une science que j'ai envie de partager.

J'espère que j'ai su être compréhensible, dans le cas contraire il vous est toujours possible de me contacter par e-mail.
Je vous remercie et vous encourage à parcourir ce document.

PARTIE 1 :

0/ Introduction

Le monde de l'informatique est historiquement un monde profesionnel, les besoins etaient surtout à l'automatisation (des calculs par exemple).
c'est ainsi que dans les années 1940 nait le premier ordinateur.
depuis la science a progressé et nous à permis a nous utilisateurs finaux du grand public, de bénéficier des micro-ordinateurs personnels: les PC.
En effet il n'y a pas que cette architecture qui existe, par exemple Macintosh; mais les principes electroniques sont fondamentalement les mêmes.

 I / Le démarrage d’un P.C

Commençons par le commencement :

 1. 1/La première phase: la mise sous tension :

Quand vous appuyez sur l’interrupteur d’un ordinateur, vous mettez sous tension la carte mère (mother board) et, par conséquent, toutes les cartes d’extensions et les périphériques internes. Il y a plusieurs types d’interrupteurs. Il y a ceux qui sont basiques, c’est à dire qui influent directement sur l'alimentation; et ceux qui envoient une impulsion électronique à la carte mère qui gère l'APM (lexique) et allume elle même l’ordinateur.
Ce dernier type répond a une normalisation que l'on appelle ATX et qui spécifie que les cartes mères devront rester alimentée par une tension de Stand By (+5 VSB) et gérer elle même l'alimentation des composants de la machine.

1.2/La deuxième phase : le démarrage

Les BIOS (lexique) des cartes d’extension s’enclenchent :
  • Ils détectent les problèmes éventuels des cartes d’extension (physique ou logique).

  • D'une manière générale un BIOS contient une sorte de Firmware (pilote inscrit dans une mémoire type EEPROM) qui contient les fonctions de pilotage du matériel sur lequel il se trouve. (il en va de même pour celui de la carte mère)
    •

    1.3/La troisième phase: l’initialisation

    Le BIOS     (lexique) de la carte mère s’enclenche :
  • il vérifie la mémoire vive (RAM) (lexique) par un test appelé le Check RAM
  • il vérifie la présence des périphériques.
  • Il compare ses connaissances du matériel avec celles données par la CMOS (lexique) ; si ces données sont erronées, il essaye de les renouveler, en fonction de ses connaissances: un BIOS (lexique) ancien a moins de chances de se mettre à jour correctement avec un matériel assez récent, qu’un BIOS (lexique) moderne.
  • Certains BIOS (lexique) (Award entre autres) affichent les caractéristiques basiques du P.C (lexique)
  • Il cherche les zones d’amorce des lecteurs dans un ordre bien défini (choisi dans le BIOS (lexique) par la configuration d’usine ou de l’utilisateur) - voir chapitre du BIOS (lexique) - , Il ne peut y avoir que 3 ou 4 lecteurs prédéfinis à la fois. pour comprendre le fonctionnement d’un disque dur, reportez vous au chapitre correspondant. (Boot sector)
  • Il lance le système d’exploitation (choix multiples : Windows 3.x ; 95; 98 ; NT3 (New Technology); NT4 ; NT5 ; XP ; Linux ; Dos (lexique) ; FreeBsd; MacOs ; etc... )
    en réalité le bios passe la main au premier stage d'initialisation du noyau du sytème d'exploitation.


    •

    Le boot est une phase qui passe par plusieurs étapes, appellées 'stages'.

    premièrement le BIOS lance le programme situé dans le MBR (master boot record, reportez vous au (lexique)) ce MBR est un secteur du disque dur (le premier d'une partition) et qui contient 512 octets. bien sur cette taille est vraiment ridicule c'est pourquoi le programme qu'il contient est programmé directement en assembleur et ne va servrir qu'a très peu de choses, dont notament charger le stage 1.5 (ou le stage 2 directement selon les loaders).
    Le loader est l'ensemble du programme constitué des stages 1, 1.5 et 2. Celui de windows NT s'appelle NT loader, celui de linux est généralement LILO (Linux Loader, voir     (lexique)), on peut utiliser aussi GRUB (GRand Unified Bootloader). le stage 1 démarre donc le stage 1.5 qui est a lui seul un petit noyau permettant de choisir quel OS on souhaite démarrer.
    Certains loaders lancement directement le noyau du système d'exploitation quand ils ont atteind le stage 1.5 (par exemple windows 98 a un stage 1.5 qui ne reconnait que windows 98 et seulement sur la premiere partition du disque dur).
    le stage 2 est un stage 1.5 stoqué dans une partition plutot que dans un secteur d'amorçage mais ils ont les mêmes fonctions.
    LILO est très configurable, un fichier /etc/lilo.conf permet de régler la listes de systèmes d'exploitation que l'on souhaite lancer, quel OS démarrera par defaut sans intervention de l'utilisateur, et au bout de combien de temps. On peut aussi choisir une image de fond.
    Dans ce genre la il existe une laternative propriétaire appellée BootMagic (de PowerQuest) qui peut se configurer sous windows.


     1.4/La quatrième phase: le système d’exploitation

    Dans les débuts de l'informatique, les sytèmes d'exploitation d'existaient pas, il fallait programmer chaque logiciel directement en langage assembleur spécifique à l'architecture sur laquelle on voulait faire tourner notre logiciel.
    dans les années 1970 des étudiants des grands universités américaines (M.I.T. etc...) ont décidés de programmer UNICS (UNiplexed Information and Computing System) qui devint par la suite UNIX par contraction. Ils inventairent en même temps le langage d'abstraction C.
    question: Qu'est-ce qu'un langage d'abstraction ?
    Il faut d'abord avoir une vue globale d'un système informatisé pour comprendre a 100% mais en gros un langage d'abstraction est un langage de programmation qui n'est pas spécifique à l'architecture matérielle qui pourra executer le programme. par exemple le langage de la machine lui est spécifique au processeur, le langage assembleur l'est lui aussi (il s'agit du même langage machine mais au lieu d'être exprimé en valeurs numériques il est écrit en lettres ce qui le rend plus lisible) et le langage de niveau supérieur qui vient juste apres, est le langage C.
    c'est un langage à la syntaxe assez réduite qui contient que très peu de mots-clés et qui à le mérite d'être compilé (le texte du langage passe dans un programme qui est lui spécifique à l'architecture de destination appellée compilateur) il existe un compilateur au moins pour chaque architecture qui peut être programmée en C.

    UNIX n'a pas été le système d'exploitation le plus largement distribué au grand public dans les années 1980, ce fut:
    MS-DOS (MicroSoft-Disk Operating System)
    ses techniques de démarrage sont inconnues car l'OS est propriétaire, mais il lit des fichiers de configuration que l'on peut accéder qui sont:
    le config.sys (c’est un fichier, tous les fichiers sont enregistrés grâce à des noms, ici le sien est : « config » et ils ont une extension, ici : « .sys ») se charge en premier (le config.sys est un fichier texte, éditable, servant à charger en mémoire, les pilotes primaires et fonctionnels, des principales fonctions du P.C .     (lexique))
    Ensuite, l’autoexec.bat, quasiment similaire au config.sys, sert, lui, à charger d’autres pilotes qui seront mis en mémoire cache, mais qui, cette fois, serviront à piloter des périphériques, comme le lecteur de CD-ROM (lexique) ou la carte son.
    Sous Windows 98, ce dernier n’est plus vraiment nécessaire. Toutefois, si vous utilisez régulièrement DOS, (lexique) vous devrez garder intactes toutes ces informations. Sur les systèmes d'exploitation dignes de ce nom comme Windows NT et XP ces fichiers n'existent pas et tout est pris en charge par l'OS de A à Z.

    Puis vient le chargement réel, en mémoire vive, du système d’exploitation qui va servir à gérer toutes sortes d’applications diverses, dans le genre de Word, ou n’importe quel logiciel ou jeu. Le système d’exploitation est très complexe et ne peut pas fonctionner tout seul, c’est pour cela qu’il sera accompagné de disparates petits outils complémentaires du type Scandisk et autres, qui seront utiles au système d’exploitation et à son utilisateur.
    Dans le cas de linux on distingue le noyau des modules.
    Avant cela, il est nécessaire à windows de vérifier l’intégrité de la base de registre. C’est une véritable table des matières de l'installation du système qui contient des répertoires, des variables et des informations de réglage qui seront nécessaires à windows pour savoir quoi faire dans tel ou tel cas.
    Dans le cas de linux, une fois le noyau chargé, il execute des scripts d'initialisation qui permettent d'automatiser les tâches de detection des partitions, matériels.. et lancer l'interface graphique.



    Je vous invite à vous diriger vers le second chapitre sur le fonctionnement à la loupe d’un P.C. (lexique)
    vers partie 2