Informatique, Ordinateur & Programme ...

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1 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

2 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

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

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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

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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

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Les nombres entiers En base 10 2002= En base b, soit la suite : anan-1…a1a0 Exemple : (101)2= =5 Maria Malek - EISTI - CPI1

7 Les nombres fractionnaires
= an an-1... a1 a0 a-1 a-2 …a-p=anbn + an-1bn a0b0+a-1b a-pb-p Maria Malek - EISTI - CPI1

8 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

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

10 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

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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

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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 ( )2=( )2=(233)8 ( )2=( )2=(9B)16 Maria Malek - EISTI - CPI1

13 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

14 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 : n-1 un octet= 8 bits : Entiers relatifs Problème : codage du signe Maria Malek - EISTI - CPI1

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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

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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 Problème 2 façons de représenter le 0. Maria Malek - EISTI - CPI1

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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 Maria Malek - EISTI - CPI1

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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

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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

20 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

21 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

22 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, caractères, 25 alphabets. Maria Malek - EISTI - CPI1

23 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

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

25 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 , sont interdits. Maria Malek - EISTI - CPI1