L’auteur est passionné d’électronique, d’informatique et d’artisanat.
Supercalculateur – Blue Gene/P
Laboratoire national d’Argonne, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons
Comprendre un ordinateur dans des modèles abstraits
Pour comprendre le fonctionnement d’un ordinateur, il peut être préférable d’utiliser une théorie des modèles abstraits pour comprendre et gérer un système informatique complexe. Les six couches d’un système informatique sont un exemple de modèle abstrait. Ce modèle simplifié est utilisé pour supprimer des détails complexes et révéler les idées principales du fonctionnement d’un système informatique dans son ensemble. Un modèle en couches vous permet de comprendre le fonctionnement d’une couche avec seulement quelques informations de base. Vous pouvez traiter une couche sans informations sur le fonctionnement des autres couches. Par exemple, si nous exécutons un programme d’application, disons un éditeur de texte, nous ne nous préoccupons pas de savoir comment ce programme a été écrit et quel langage de programmation a été utilisé. Nous savons peut-être comment il a été écrit, mais ce n’est pas important pour nous pendant que nous l’utilisons. Les modèles en couches nous permettent de comprendre, de construire et d’utiliser des systèmes complexes. Sans ce modèle abstrait, il serait beaucoup plus difficile de comprendre les systèmes informatiques.
Ordinateur et système informatique
Un ordinateur peut être défini comme un appareil qui peut être programmé pour effectuer des opérations arithmétiques ou logiques. Un système informatique peut être utilisé comme terme plus général pour décrire un système utilisé pour résoudre des problèmes et interagir avec l’environnement.
Un système informatique se compose de :
Les trois composants du système informatique permettent aux ordinateurs d’effectuer diverses tâches et de résoudre les problèmes fournis par les utilisateurs. Chacun de ces composants est essentiel pour les performances du système. Un système informatique est sans valeur s’il manque l’un de ces composants.
Matériel informatique, logiciels et données
L’ensemble des éléments physiques qui constituent un système informatique est appelé Matériel (ou matériel informatique). Il comprend des pièces physiques et des composants tels que le processeur, la mémoire, la carte, les périphériques d’E/S (souris, clavier et écran), etc.
Logiciel (ou logiciel informatique) est un programme ou un ensemble de programmes qui fournit des instructions à un ordinateur pour effectuer une tâche ou des opérations. Les programmes diffèrent par leurs types et leurs objectifs. Par exemple, il peut s’agir d’un système opérationnel ou d’un programme d’application.
Le troisième et le plus important composant d’un système informatique est Rendez-vous. Un système informatique gère des données pour effectuer des tâches et des opérations. Ces données sont utilisées pour communiquer avec un environnement. Sans données, un système informatique est inutile.
Six couches de système informatique
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Six couches d’un système informatique
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un microprocesseur d’ordinateur
D-Wave Systems, Inc., CC BY 3.0, via Wikimedia Commons
Explication des six couches d’un système informatique
Voici un aperçu approfondi de chaque couche d’un système informatique.
Informations
Cela fait référence aux méthodes et aux manières dont nous représentons les informations sur un ordinateur. Les informations sur un ordinateur sont gérées à l’aide de nombres binaires. Les nombres binaires sont 1 et 0. Afin de comprendre comment les données sont traitées à l’intérieur d’un ordinateur, nous devons comprendre les nombres binaires. Toutes les informations et données que nous traitons sur un système informatique (textes, images, vidéos, etc.) sont représentées dans un format binaire.
Matériel
Cela fait référence au matériel informatique physique. Il est important de noter que le matériel physique n’est pas seulement une carte mère ou un processeur. À un niveau fondamental, le processeur ou d’autres composants peuvent inclure des dispositifs tels que des portes et des circuits constitués de minuscules transistors qui contrôlent le flux d’électricité. Il y a des millions de transistors à l’intérieur du CPU et d’autres composants tels que le GPU, la mémoire, etc.
programmation
Cela concerne les logiciels informatiques, tels que les programmes qui utilisent des instructions pour traiter des données, effectuer des calculs et gérer des données. L’objectif principal de ces programmes est de résoudre divers problèmes et d’effectuer différentes tâches. Les programmes peuvent s’exécuter à différents niveaux et peuvent être écrits dans différentes langues.
Système opérateur
La tâche principale d’un système d’exploitation (OS) est de gérer les ressources informatiques. Il existe divers systèmes informatiques qui aident les utilisateurs à communiquer et à interagir avec leur système informatique. Les exemples incluent Windows, Linux, Mac OS et Android.
Application
Les programmes d’application exécutent des tâches spécifiques. Ils peuvent écrire un document texte, dessiner une image ou jouer à un jeu. Chaque programme que vous exécutez sur le système d’exploitation de votre ordinateur est un programme d’application qui vous aide à accomplir une tâche ou à résoudre un certain problème.
la communication
cette La couche fait référence à la capacité de deux systèmes informatiques à échanger des données. Les ordinateurs peuvent se connecter à un réseau pour partager des informations et des ressources. Nous utilisons Internet pour échanger des données ou simplement discuter.
Couches d’abstraction en informatique
Différents modèles d’abstraction
Lors de l’analyse de systèmes informatiques, différentes couches d’abstraction peuvent être utilisées. Par exemple, nous pouvons décrire un système informatique comme utilisant cinq couches : matériel, micrologiciel, assembleur, noyau, système d’exploitation et applications. Le modèle expliqué dans la vidéo ci-dessus comporte sept couches : dispositifs, portes logiques, microarchitecture, architecture du jeu d’instructions, programme, algorithme et tâche. Il n’y a pas de modèle standardisé quand on parle de systèmes informatiques. Ces modèles dépendent de diverses approches, mais si vous commencez à les analyser, vous trouverez des répétitions.
Les couches peuvent avoir des noms différents et il peut y avoir un nombre différent de couches, mais elles expliquent et aident à gérer votre système informatique.
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