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02/07/2010

Les mémoires d’un ordinateur fonctionnement


LE FONCTIONNEMENT DE LA MEMOIRE
1. Les mémoires d’un ordinateur :

- Mémoire cache - Mémoire cache L1
- Mémoire cache L2 asynchrone - Mémoire cache L2 synchrone
- Mémoire cache L3 - Mémoire vive ou RAM
- Mémoire morte ou ROM - Mémoire de masse
- Mémoire cache disque - Mémoire conventionnelle
- Mémoire buffer - Mémoire tampon
- Mémoire haute HMA - Mémoire supérieure UMA
- Mémoire étendue UMA - Mémoire paginée XMS (obsolète)
- Mémoire virtuelle - Mémoire principale
- Mémoire internet - Antémémoire
- RAM vidéo (partie de l’UMA) - BIOS (partie de l’UMA)

Nous pouvons distinguer plusieurs types de mémoires dans cette liste :

Premièrement la mémoire vive (en vert), une mémoire qui permet de stocker des données en cours d’utilisation, hors tension cette mémoire est inactive et ne peut plus stocker de données ni les garder en mémoires.

Deuxièmement la mémoire cache / tampon (en rouge), une mémoire qui permet aux périphé-riques et composants (CPU, DD, RAM,…) de communiquer entre eux, car ceux-ci n’ont pas les mêmes fréquences (ou taux de transfert).

Dernièrement les autres mémoires (en bleu), ce sont des mémoires qui ont d’autres utilités telles la conservation des données hors tension comme pour la mémoires de masse ou le BIOS
2. La mémoire cache / tampon :

La mémoire cache / tampon n’est pas une mémoire obligatoire car un ordinateur pourrait fonctionner sans cette dernière, mais comme nous l’avons dit précédemment, les composants n’ont pas la même vitesse, donc les plus lents ralentiraient les plus rapides. C’est pourquoi la mémoire cache a un rôle crucial.


Par un exemple un Athlon 2100XP+ a un fréquence interne de 1,8GHz, il traite donc les instructions 0,55ns (1/1,8GHz) alors qu’une mémoire vive SDRAM à 133MHz fournit les ins-tructions en 7,5ns (1/133MHz) soit 13,6 fois plus lentement que le temps au Athlon 2100XP+ pour la traiter ! Donc le processeur passerai plus de temps à attendre les instructions ou don-nées en provenance de la RAM qu’à les traiter.


Quelques informations sur les mémoires caches et tampons :


Mémoire cache L1 : elle fait, le plus souvent, partie intégrante du CPU. On la trouve sur cer-taine et très rare carte mère. Elle est de petite taille car elle coûte très chère (ordre de gran-deur : le Ko). Elle a une fréquence, le plus souvent, identique à celle du CPU. Un P4 de 1,8GHz a une mémoire cache L1 de 256Ko et de 1,8GHz.


Mémoire cache L2 : elle fait, le plus souvent, partie intégrante de la carte mère. Elle est de petite taille car elle coûte aussi très chère (ordre de grandeur : le Ko ou dans certains cas 1Mo ou un peu plus) mais elle a une taille supérieure à la mémoire cache L1. Elle a une fréquence plus faible que celle du CPU.


Mémoire tampon / buffer / antémémoire : elle fait partie intégrante de certain périphérique (un lecteur de CD-ROM, de DVD, un graveur, une imprimante). Elle est de petite taille (ordre de grandeur : le Mo). Un graveur YAMAHA 20X10X40X a une mémoire tampon de 8Mo.


Mémoire virtuelle / internet / cache disque : elle fait partie intégrante d’une autre mémoire, mais elle n’est pas définitive. Elle de taille aléatoire. Par exemple la mémoire Internet se situe sur le disque dur (mémoire de masse) car le disque dur tourne plus vite que le modem.


Mémoire swap : elle fait partie intégrante de la mémoire d’un disque dur et elle est définitive. Sa taille est prédéfini par l’utilisateur et en fonction des besoins de Linux (ordre de grandeur : le plus souvent autant que la mémoire vive, le Mo).

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01/07/2010

FORMATAGE D'UN DISQUE DUR


DEFINITION DU FORMATAGE D'UN DISQUE DUR

Les ordinateurs doivent pouvoir accéder sur commande aux informations voulues.
Cependant, même le plus petit des disques durs peut stocker plusieurs millions de bits.

Comment l'ordinateur fait-il pour localiser l'information dont il a besoin ?
Les disques durs sont organisés en différentes zones identifiables, facilitant ainsi la recherche par l'ordinateur d'une suite de bits donnée.

La forme d'organisation de base du disque est appelée formatage.
Le formatage prépare le disque dur de sorte que les fichiers puissent être écrits sur les plateaux et rapidement retrouvés. Les disques durs peuvent être formatés de deux manières : physiquement et logiquement.

Formatage physique d'un disque

Formatage logique d'un disque

Formatage physique d'un disque

Un disque dur doit être formaté physiquement avant de pouvoir l'être logiquement. Le formatage physique d'un disque dur (également appelé formatage de bas niveau) est généralement effectué par le fabricant.

image001.png


Le formatage physique (voir figure ci-dessous), divise les plateaux du disque dur en éléments physiques de base : pistes, secteurs et cylindres.
Ces éléments définissent la façon dont les données sont physiquement enregistrées et lues à partir du disque.

Les pistes sont des chemins circulaires concentriques gravés sur chaque face d'un plateau et s'apparentent aux pistes d'un microsillon ou d'un CD. Elles sont numérotées, en commençant par la piste zéro au bord extérieur du plateau.

Les pistes sont divisées en zones plus petites appelées secteurs, servant à stocker une quantité de données déterminée.
Les secteurs sont généralement formatés de façon à contenir 512 octets de données (un octet se compose de 8 bits).

Un cylindre se compose d'un ensemble de pistes se trouvant à la même distance de l'axe sur toutes les faces de tous les plateaux.
Par exemple, la piste trois de chaque face de chaque plateau est située à la même distance de l'axe. Si l'on imagine ces pistes reliées verticalement, l'ensemble forme un cylindre.

Les logiciels et le matériel informatique fonctionnent souvent en utilisant les cylindres.
Lorsque les données sont écrites sur des cylindres, elles sont directement accessibles sans mouvement des têtes de lecture/écriture. Étant donné que le mouvement des têtes est plus lent que la vitesse de rotation du disque et de passage d'une tête à l'autre, les cylindres réduisent considérablement le temps d'accès aux données.

Une fois le disque dur physiquement formaté, les propriétés magnétiques de la couche recouvrant le plateau peuvent se dégrader progressivement.
Il devient alors de plus en plus difficile pour les têtes de lecture/écriture de lire ou d'écrire les données sur les secteurs endommagés des plateaux. Les secteurs ne pouvant plus contenir de données sont appelés secteurs défectueux. Heureusement, la qualité des disques durs actuels est telle que les secteurs défectueux sont rares. De plus, la plupart des ordinateurs actuels sont capables de déterminer si un secteur est défectueux.
Dans ce cas, ils marquent le secteur comme défectueux (pour qu'il ne soit pas utilisé) et en utilisent un autre.
Formatage logique d'un disque

Une fois formaté physiquement, le disque dur doit également être formaté logiquement. Le formatage logique place un système de fichiers sur le disque, permettant ainsi à un système d'exploitation (tel que DOS, Windows ou Linux) d'utiliser l'espace disque disponible pour stocker et rechercher les fichiers. Les systèmes d'exploitation n'utilisent pas tous les mêmes systèmes de fichiers. Aussi, le type de formatage logique à appliquer dépend du système d'exploitation que vous prévoyez d'installer.

Si vous formatez tout le disque dur avec un seul système de fichiers, vous limitez le nombre et le type de systèmes d'exploitation que vous pouvez installer sur le disque. Il existe pourtant une solution à ce problème. Avant de procéder au formatage logique du disque, vous avez la possibilité de le diviser en partitions. Chaque partition peut alors être formatée avec un système de fichiers différent, ce qui vous permet d'installer plusieurs systèmes d'exploitation. Le fait de diviser le disque dur en partitions permet également d'utiliser l'espace disque plus efficacement.