Fiche de révision : Ordinateur, hardware et software

📋 Plan du Cours

1. Objectifs et organisation du cours
2. Définition et architecture informatique
3. Histoire des machines à calculer
4. Évolutions technologiques de l’ordinateur
5. Composants matériels
6. Ordinateurs, smartphones et tablettes
7. Logiciels système et système d’exploitation
8. Systèmes d’exploitation et applications

📖 1. Objectifs et organisation du cours

★ À maîtriser

• Le cours vise à savoir créer un site web et le mettre en ligne, après avoir compris le fonctionnement d’un ordinateur et d’Internet.

Compléments

• Le cours comprend une séance de cours magistral de 2 heures, cinq séances de travaux dirigés et une séance d’examen de 2 heures en amphithéâtre.

📖 2. Définition et architecture informatique

🔑 Notions clés & Définitions

• Ordinateur : Machine programmable qui exécute automatiquement des séquences d’opérations arithmétiques ou logiques.
• Programme : Un programme est un ensemble générique d’opérations permettant à un ordinateur électronique numérique d’accomplir une large gamme de tâches.

📝 Points essentiels

• Un ordinateur complet comprend: le matériel, le système d’exploitation, les logiciels, les périphériques nécessaires à son fonctionnement

💡 Astuce mémo

Hardware = composants physiques ; software = programmes exécutés.

📖 3. Histoire des machines à calculer

★ À maîtriser

• Le métier à tisser Jacquard de 1801 montre qu’un programme peut être représenté par des données grâce à des cartes perforées.

• Charles Babbage conçoit la machine à différences en 1822 puis la machine analytique en 1837, première description d’un ordinateur programmable avec mémoire, unité de calcul et cartes d’instructions.

• Ada Lovelace collabore avec Babbage, décrit un algorithme pour la machine analytique et est considérée comme la première personne à écrire un programme informatique.

• Alan Turing définit la machine de Turing et la machine de Turing universelle, qui peut exécuter n’importe quel programme, et formalise la calculabilité.

• John von Neumann décrit une architecture où le programme et les données sont stockés dans une mémoire commune, base des ordinateurs modernes.

Compléments

• La Pascaline, construite en 1645, réalise des additions et des soustractions.

• La machine de Leibniz réalise:

  • l’addition
  • la soustraction
  • la multiplication
  • la division

💡 Astuce mémo

Abaque → Pascaline → Babbage → Turing → von Neumann → transistor.

📖 4. Évolutions technologiques de l’ordinateur

🔑 Notions clés & Définitions

• Transistor : Composant électronique semi-conducteur qui contrôle ou amplifie des tensions et des courants électriques.

★ À maîtriser

• L’ENIAC, construit en 1945 aux États-Unis, est le premier grand ordinateur électronique à tubes à vide.

• Les grandes évolutions vont des tubes à vide aux transistors dans les années 1950, aux circuits intégrés dans les années 1960-1970, aux microprocesseurs dans les années 1970-1980, à Internet et au multimédia dans les années 1990, puis aux nanotechnologies, smartphones et cloud dans les années 2000-2020.

Compléments

• Les premiers ordinateurs suivant le modèle de von Neumann comprennent:

  • l’EDVAC
  • l’UNIVAC
  • le Manchester Baby
  • l’EDSAC

• Les ordinateurs des années 1940 à 1950 sont énormes, très coûteux, très énergivores et disposent d’une mémoire limitée à 128 octets.

💡 Astuce mémo

Transistors et intégration → miniaturisation → ordinateurs personnels → informatique omniprésente.

📖 5. Composants matériels

🔑 Notions clés & Définitions

• Hardware : Ensemble des composants physiques de l’ordinateur.
• Mémoire vive : La mémoire vive stocke temporairement les données et les programmes en cours d’exécution.

📝 Points essentiels

• Le hardware comprend notamment:
  • le CPU
  • la RAM
  • le stockage permanent
  • les périphériques d’entrée et de sortie

📌 La mémoire vive conserve l’information uniquement lorsque l’électricité passe, tandis que la mémoire de disque conserve l’information sans alimentation électrique.

💡 Astuce mémo

RAM volatile avec électricité ; disque persistant sans alimentation.

📖 6. Ordinateurs, smartphones et tablettes

🔑 Notions clés & Définitions

• SoC : Puce qui intègre plusieurs composants d’un smartphone ou d’une tablette, lesquels sont soudés dans l’appareil.

📝 Points essentiels

• Les smartphones et tablettes intègrent notamment: un écran tactile, des capteurs comme l’accéléromètre, le gyroscope et le GPS, un modem 4G ou 5G, une ou plusieurs caméras

📌 Les smartphones utilisent généralement des processeurs ARM, tandis que les ordinateurs utilisent généralement des processeurs x86.

• Le système big.LITTLE répartit les tâches entre de gros cœurs rapides et énergivores et de petits cœurs plus lents et économes.

💡 Astuce mémo

x86 et périphériques séparés contre ARM, SoC intégré et autonomie prioritaire.

📖 7. Logiciels système et système d’exploitation

🔑 Notions clés & Définitions

• Software : Ensemble des programmes et des données exécutés par le matériel.
• Pilote : Mini-logiciel qui gère l’interaction entre le système d’exploitation et un élément matériel.
• Système d’exploitation : Programme principal qui gère les ressources de l’ordinateur et sert de base aux autres programmes.

📝 Points essentiels

• Le système d’exploitation reçoit les demandes des logiciels, attribue les ressources de stockage, de calcul et de communication, puis évite les interférences entre les logiciels.

💡 Astuce mémo

Les applications demandent des ressources → l’OS les répartit et évite les interférences.

📖 8. Systèmes d’exploitation et applications

🔑 Notions clés & Définitions

• Logiciel applicatif : Programme informatique qui réalise une tâche pour l’utilisateur ; sur téléphone, il est généralement appelé application.

📝 Points essentiels

• Windows représente 71 % des parts de marché des systèmes d’exploitation pour ordinateurs, macOS 16 %, tandis que Linux offre un contrôle total et équipe tous les supercalculateurs du Top 500.

• Android représente 72 % des systèmes d’exploitation pour smartphones et iOS 28 %.

• Les éléments appartenant à Google comprennent:

  • la marque Android
  • Play Store
  • Gmail
  • Maps
  • Play Services

📊 Tableaux de synthèse

Hardware et software