Informatique, Ordinateur & Programme ... Selon le ROBERT : Informatique Théorie et traitement de l ’information par des programmes mis en œuvre sur ordinateurs. Ordinateur Machine électronique de traitement de l ’information, exécutant des programmes. Programme Suite d’actions à accomplir pour arriver à un résultat. Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Plan Introduction à l’architecture (2 cours) Représentation de données Architecture d’un ordinateur Introduction au système LINUX (1 cours) Commandes Traitement de textes Algorithmique et langage Programmation procédurale Pascal Maria Malek - EISTI - CPI1

Représentation de données Codage binaire Changement de base Codage des nombres entiers Représentation de caractères Représentation de nombres réels Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Codage binaire Informations de plusieurs types texte, nombre etc.. Traitée comme suite de 0 et de 1. Unité d’information est le bit. Codage de l’information Correspondance entre représentation externe et interne. Pourquoi ? Systèmes à deux états : transistors. Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Définition de bases La base habituelle est la base 10. En base b, on utilise b chiffres X=anan-1…a1a0 b=10 ; ai {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} b=2 ; ai {0,1} b=16 ; ai {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F} Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Les nombres entiers En base 10 2002=2 103+0 102 +0 101 +2 100 En base b, soit la suite : anan-1…a1a0 Exemple : (101)2= 1 22 +0 21 + 1 20=5 Maria Malek - EISTI - CPI1

Les nombres fractionnaires 12.346 = 1 101 +2 100+ 310-1+ 4 10-2 + 6 10 -3 an an-1... a1 a0 a-1 a-2 …a-p=anbn + an-1bn-1+ .. +a0b0+a-1b-1+.. + a-pb-p Maria Malek - EISTI - CPI1

Passage de la base 10 vers une base b - nombres entiers Méthode On divise le nombre par la base, puis le quotient obtenu par la base et ainsi de suite jusqu’à l’obtention d’un quotient nul. La suite des restes obtenus correspond à : a0a1 … an-1an Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Exemple De la base 10 à la base 2 44 = 22 * 2 +0 ; a0=0 22 = 11 * 2 +0 ; a1=0 11 = 5 * 2 + 1 ; a2=1 5 = 2 * 2 +1 ; a3=1 2 = 1 * 2 + 0 ; a4=0 1 = 0 * 2 + 1 ; a5=1 (44)10=(101100)2 Maria Malek - EISTI - CPI1

Passage de la base 10 vers une base b - nombres fractionnaires Méthode On multiplie la partie fractionnaire par la base en répétant l’opération sur la partie fractionnaire du produit jusqu’à ce qu’elle soit nulle. La suite des parties entières obtenues correspond aux chiffres dans la base b : a-1a-2 ... Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Exemple (54,25)10 Partie entière (54)10=(110110)2 Partie fractionnaire 0.25 x 2 = 0.50 ; a-1=0 0.50 x 2 = 1.00 ; a-2=1 0.00 x 2 = 0.00 ; a-3=0 Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Cas des bases 2, 8 et 16 8= 23 , 16= 24 Base 8 est appelée notation octale. Base 16 est appelée notation hexadécimale. Un chiffre octal représente 3 bits. Un chiffre hexadécimal représente 4 bits. Un octet= 8 bits (10011011)2=(010 011 011)2=(233)8 (10011011)2=(1001 1011)2=(9B)16 Maria Malek - EISTI - CPI1

Opérations arithmétiques Les opérations s’effectuent en base quelconques b en utilisant les mêmes méthodes qu’en base 10. Une retenue est considérée quand on atteint ou dépasse b. Maria Malek - EISTI - CPI1

Codification des nombres entiers Problème : Limitation de la taille de codage Entiers naturels (positif ou nul) un nombre fixe d’octets (1,2,4). n bits : 0 .. 2n-1 un octet= 8 bits : 0 .. 28-1 Entiers relatifs Problème : codage du signe Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Les entiers relatifs - 1 Coder le signe Le bit le plus fort pour représenter le signe. Exemple Codage de -3 sur 4 bits. (-3)10=(1011)2 Problèmes Le 0 !! La comparaison test de signe obligatoire avant addition. Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Les entiers relatifs - 2 Complément à 1 Pour un nombre négatif x On code en binaire sa valeur absolue sur n-1 bits. On inverse tous les bits et on ajoute 1. Exemple Soit à coder 2 sur 8 bits 00000010 11111101 Problème 2 façons de représenter le 0. Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Les entiers relatifs - 3 Complément à 2 - méthode par défaut Pour un nombre négatif x On code en binaire sa valeur absolue sur n-1 bits. On inverse tous les bits et on ajoute 1. Exemple Soit à coder 2 sur 8 bits 00000010 11111101 11111110 Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Les entiers relatifs - 4 Soit x un entier positif représenté en base n-1 ai {0,1} Soit y : x+y=2n-1 ; donc y=-x modulo(2n-1 ) Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Les entiers relatifs - 5 Remarques Le bit de poids fort d’un nombre négatif est 1 Sur n bits, le plus grand entier positif est 2n-1 -1 Sur n bits, le plus petit entier négatif est -2n-1 Maria Malek - EISTI - CPI1

Représentation des caractères - 1 Symboles alphanumériques Lettres majuscules, minuscules, symboles de ponctuation (& . ~ , ; # - etc.) Texte = suite de caractères Code ASCII (American Standrad Code for Information Interchange) Une lettre sur 7 bits ASCII Etendu sur 8 bits Maria Malek - EISTI - CPI1

Représentation des caractères - 2 Table de correspondances Entre 0 et 31 : caractères de contrôle Entre 65 et 90 : les lettres majuscules Entre 97 et 122 : les lettres minuscules Passage de majuscules en minuscules Ajout de 32 au code modifiant le 5ième bit Chiffres rangés dans l’ordre croissant 48 à 57 : les 4 bits de poids faibles définissent la valeur en binaire du chiffre. Maria Malek - EISTI - CPI1

Représentation des caractères - 3 Autres codages ANSI : ASCII + page adapté au pays 8 bits, DOS et Windows ISO : ASCII + caractères européens 8 bits, Windows, UNIX, Internet UNICODE 16 bits, 49194 caractères, 25 alphabets. Maria Malek - EISTI - CPI1

Représentation des nombres réels - 1 Norme IEEE 754 (simple précision) 3.25=(11,01)2 1, … x 2n ; 11.01=1.101 x 21 Représentation IEEE Signe (+ ou -) est représenté sur le bit de poids fort. Exposant (n) est codé sur les 8 bits suivants (on code la valeur n+127). La mantisse (la suite après la virgule) est codée sur 23 bits de poids faibles. Maria Malek - EISTI - CPI1

Représentation des nombres réels - 2 Remarques Les exposants 00000000, 11111111 sont interdits Utilisations particulières : 00000000 : nombres dénormalisés. 11111111 : NAN. Les exposants entre -126 et +127 Maria Malek - EISTI - CPI1

Représentation des nombres réels - 3 Norme IEEE 754 (double précision) Représentation IEEE Signe (+ ou -) est représenté sur le bit de poids fort. Exposant (n) est codé sur les 11 bits suivants (on code la valeur n+1023). La mantisse (la suite après la virgule) est codée sur 52 bits de poids faibles. Les exposants 00000000000, 11111111111 sont interdits. Maria Malek - EISTI - CPI1

Architecture de base d’un ordinateur Principes de fonctionnement La mémoire principale (MP) Le processeur central les bus Maria Malek - EISTI - CPI1

Ordinateur & Informatique Une machine de traitement de l’information capable de : Acquérir Stocker Transformer Informatique Information Automatique Maria Malek - EISTI - CPI1

Principe de fonctionnement Constituants Mémoire principale Données Programmes Processeur Exécute les instructions du programme Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Notion de programme Une suite d’instructions élémentaires qui s’exécuteront par le processeur. Une instruction est codée en mémoire sur qq. octets. Le processeur est capable d'exécuter. Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Processeur Mémoire Principale Instructions Unité de commande Programme Données U.A.L Données binaires Informations binaires Unité d ’entrées/Sorties Clavier Maria Malek - EISTI - CPI1 Ecran

Maria Malek - EISTI - CPI1 Le processeur - 1 Circuit électronique complexe qui exécute chaque instruction très rapidement Cycles d’horloges Fréquence en MHz Pour chaque instruction Lire en Mémoire l ’instruction Effectuer le traitement Instruction suivante Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Le processeur - 2 Unité de commande Lecture en mémoire Décodage de l ’instruction Unité de traitement (U.A.L) Exécute des instructions qui manipulent des données Maria Malek - EISTI - CPI1

La mémoire principale (MP) Emplacements de taille fixe Un octet Instructions + données La taille : nombre d ’emplacements 1 K = 210 1 M = 220 1 G = 230 1 T = 240 Maria Malek - EISTI - CPI1

Opérations sur la mémoire Ecriture d’un emplacement Valeur, Adresse Lecture d’un emplacement Valeur d ’un emplacement indiqué par l’adresse. Unité de transfert Mot : suite d’octets contiguës 1 octet (Motorola 6502) 2 octets (Intel 8086) Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Le processeur central CPU Registres Petites mémoires internes très rapides d ’accès Donnée, instruction adresse 8,16,32 bits De 10 à 100 Accumulateur Résultats des opérations arithmétiques et logiques Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Exemple Ajouter 5 au contenu de la case mémoire d ’adresse 180 Lecture et décodage de l ’instruction Lecture du contenu numéro 180 Stockage de la valeur dans l ’accumulateur UAL ajoute 5 au contenu de l ’accumulateur Ecriture du contenu de l ’accumulateur dans l ’emplacement 180 Maria Malek - EISTI - CPI1

Contenu du processeur à accumulateur Bus internes Données, Instructions Registres ACC RTUAL : Un Opérande RI : Code Instruction IP : Prochaine Instruction RAT : Adresse d ’une donnée dans le mémoire Reg. Etat : ? Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Bus Liaisons Processeur-Mémoire n fils conducteurs utilisés pour transporter n signaux binaires Bus Adresse unidirectionnel, le processeur envoie des adresses a fils (0 à 2a-1) Bus Données bidirectionnels Lecture : Mémoire - Processeur Ecriture : Processeur - Mémoire Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Bus Adresses Mémoire Principales Processeur R/W Bus Données Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Présentation d’UNIX 1969, laboratoire Bell Systèmes multi-tâches multi-utilisateurs Architecture Le noyau Gestion de la mémoire Partage du processeur entre différents tâches Le processeur Processus Actifs, Prêts Bloqués Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Outils Unix Interpréteras de commandes shells Commande de manipulation de fichiers Commande de gestion de processus Editeurs de textes Outils de développements Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Fichiers UNIX Répertoires Chemins absolus et relatifs Répertoire de connexion Droits d’accès Super utilisateur Commandes de manipulations de fichiers Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Fichiers UNIX - 1 Répertoires Arborescence ls : Sous répertoires , fichiers Deux fichiers nommés référence le répertoire (.) référence le parent (..) Répertoire courant pwd Changement de répertoire cd Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Fichiers UNIX - 2 Chemin absolu /homee3/cpi1/dupont Chemin relatif /home3/cpi1/dupont/TP1 ../TD1 /homee3/cpi1/dupont/TP1 Répertoire de Connexion cd ~dupont Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Fichiers UNIX - 3 Droits d’accès ls -l fichiers : -rwxr----- nom1 répertoires : drwxr----- nom2 droits affichés pour utilisateur : Dupont groupe : CP1 Tout le monde Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Commandes de base - 1 Schell Interpréter de commande en texte fenêtre xterm commande + touche (Entrée) pwd /home3/cpi1/Dupont commande = ligne nom les arguments (éventuellement) Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Commandes de base - 2 Méta-caractères * : Suite de caractères ? : Un seul caractère [ ] : L’un des caractères dans le croche un ensemble : [hg] un intervalle : [a-k] Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Commandes de base - 3 Méta-caractères Exemples ls * : le contenu du répertoire courant. ls *.kwd : tous les fichier se terminant par *.kwd. ls ???? : tous les fichiers dont le nom est composé de 4 caractères exactement. ls [ct]* : tous les fichiers dont le nome commence par c ou par t. etc .. Maria Malek - EISTI - CPI1

Commandes de manipulation des fichiers - 1 cat fichier1 fichier2 recopie les deux fichiers (concaténation) sur la sortie standard. sortie standard est normalement l’écran. cd chemin change le répertoire courant. sans argument : répertoire au répertoire de connexion. Maria Malek - EISTI - CPI1

Commandes de manipulation des fichiers - 2 chmod mode fichier changer les droits d’accès au fichier. chmod a+r fichier tout (a) le monde a le droit de lire, chmod og-w fichier Les autres (o) et le groupe (g) n’ont pas le droite d’écrire, chmod u+x fichier L’utilisateur a le droit d'exécuter. Maria Malek - EISTI - CPI1

Commandes de manipulation des fichiers - 3 cp [-ipr] source dest source : fichier dest fichier : renomage. répertoire : recopie dans dest. options -i : confirmation en cas d ’écrasement. -p : préserve les dates d'accès. -r : copie récursive. Maria Malek - EISTI - CPI1

Commandes de manipulation des fichiers - 4 ls [-ald] chemin1 chemin2 .. chemini fichier : affiche description. répertoire : affiche contenu. options -a : tous les fichiers. -l : format long (taille, date, droits, etc.). -d : décrit le répertoire et son contenu. Maria Malek - EISTI - CPI1

Commandes de manipulation des fichiers - 5 mkdir chemin chemin crée un répertoire. mv [-i] source dest source : fichier dest fichier : renomme et efface l’ancien. répertoire : déplace le source. options -i : confirme en cas d ’écrasement. Maria Malek - EISTI - CPI1

Commandes de manipulation des fichiers - 6 pwd affiche le répertoire courant; rm [-ri] nom1 nom2 .. supprime les fichiers ou le répertoires : nomi options -i : confirme en cas d ’écrasement. -r : agit d ’une façon récursive pour un répertoire. Maria Malek - EISTI - CPI1

Redirections des entrées/sorties - 1 Entrée standard, clavier, lecture Sortie standard, écran, écriture Redirection de la sortie > Exemple ls > resultats crée un fichier nommé resultats contenant le contenu du répertoire courant. Maria Malek - EISTI - CPI1

Redirections des entrées/sorties - 2 Redirection de la sortie >> Exemple ls >> resultats ajoute à la fin du fichier résultats le contenu du répertoire courant. Redirection de l ’entrée < cat < fichier affiche le contenu du fichier. Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Redirections - suites Redirection entrée sortie Exemple cat < fichier>>resultat ajoute au fichier resultat le contenu du fichier. Redirection vers des tubes | ls | sort affiche le contenu du répertoire courant trié. Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Commandes diverses - 1 compress fichier compresse le fichier et produit fichier.Z. date affiche date et heure. file fichier détermine le type du fichier uncompress fichier.Z décompresse le fichier. Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Commandes diverses - 2 head [-n] fichier affiche le n premiers lignes du fichier. tail [+n|-n] fichier +n : affiche à partir de la ligne numéro n. -n : affiche le n dernières lignes. more fichier affiche le fichier page par page. who liste des utilisateurs connectés au système. Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Commandes diverses - 3 head [-n] fichier affiche le n premiers lignes du fichier. tail [+n|-n] fichier +n : affiche à partir de la ligne numéro n. -n : affiche le n dernières lignes. more fichier affiche le fichier page par page. who liste des utilisateurs connectés au système. Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Commandes diverses - 4 uuencode fichier coder un fichier sur 7 bits. uudecode fichier décode un ficher codé avec uuencode. wc [-cwl] fichier -c : nombre de caractères -w : nombre de mots -l : nombre de lignes. Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Commandes diverses - 5 lpr [-PnomImprimante] fichier imprime le fichier. lpq [-PnomImprimante] file d ’attentes associée à l ’imprimante. lprm [-PnomImprimante] numjob annule l’impression. man commande aide en ligne. Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Commandes diverses - 6 find [options] permet de trouver dans une hiérarchie de répertoire les fichiers vérifiant certains caractéristiques. Exemples find / -name charte -print trouver tous les fichiers dont le nome est charte à partir de la racine. find . -name *.kwd -print trouver à partir du répertoire courant tous les fichiers dont l ’extension est .kwd Maria Malek - EISTI - CPI1

Maria Malek - EISTI - CPI1 Filtres de texte grep [options] motif fichier1 fichier2 .. trouve les lignes contenant le motif dans les fichiers options -c seulement le nombre de lignes. -n indique les numéros des lignes trouvés. -i ne distingue pas majuscule et minuscules sort [-r] fichier trie les lignes du fichier ou l’entrée standard. option -r renverse le tri. Maria Malek - EISTI - CPI1

Editeur de texte emacs - 1 <CTRL>-x <CTRL>- f nomfic ouvre le fichier nomfic <CTRL>-x <CTRL>-s sauvegarder <CTRL>- x <CTRL>-c quitter Maria Malek - EISTI - CPI1

Editeur de texte emacs - 2 <CTRL> s motif recherche du motif dans le texte. <ESC> % motif1 <CR> motif2 <CR> remplacer la première occurrence de motif1 par motif2. <ESC> % motif1 <CR> motif2 <CR> ! remplacer toutes les occurrences de motif1 par motif2. Maria Malek - EISTI - CPI1

Editeur de texte emacs - 3 <META>-w copie ce qui est sélectionné par la souris. <CTRL>-y colle ce qui est copié au bon endroit <CTRL>-2 <CTRL>-b visualiser les deux buffers. Maria Malek - EISTI - CPI1