Comme évoqué la dernière fois, un ordinateur suit un fonctionnement décrit par ses propriétés physiques et les informations que sont les instructions que doit exécuter le matériel. L'ordinateur est avant tout une machine à faire des calculs. Elle passe sa vie à prendre des données qui sont une suite de 0 et 1 (ce sont les données entrantes), et en fonction des opérations qui doivent être appliquées à ces données (les instructions), elle va modifier l'ordre de ces 0 et 1 pour fournir un résultat. D'où le terme "ordinateur", du latin "ordinator" : mettre en ordre.
Commençons par les propriétés matérielles de l’ordinateur :
- L’ordinateur est composé d’une zone de calcul : c’est le processeur et/ou carte graphique. Cette zone prend des données et y applique des calculs en suivant une liste d’instruction.
- Il faut aussi une zone où sont stockées les instructions (car elles sont des données) : c’est la mémoire de masse (disque dur, ssd). La plupart du temps, nous utilisons le même disque dur pour enregistrer nos données (fichiers/images/vidéos/etc.).
- Enfin, il faut des périphériques afin que l’homme puisse interagir avec le matériel (clavier, souris, écran, clé USB, etc).
Maintenant, décrivons logiciellement l’ordinateur : Comment faire marcher un logiciel sur un tel matériel ? Étant donné la diversité du matériel, et la volonté d’offrir un maximum de possibilités à la machine, il nous faut une sorte de « super-logiciel » spécialisé dans la gestion du matériel : c’est le système d’exploitation. Le système d’exploitation est le seul logiciel à être capable d’aller lire les données directement sur la mémoire de masse, de les passer au processeur pour qu’il puisse faire des calculs, et de prendre en charge les périphériques pour y produire les résultats. Grâce au système d’exploitation, les logiciels n’ont pas à gérer directement le matériel, mais ils demandent au système d’exploitation ce dont ils ont besoin. Dans le cas contraire le problème est très simple : comment faire fonctionner deux logiciels en même temps sans qu’ils ne se marchent sur les pieds ? Le système d’exploitation gère donc les ressources matérielles dont chaque logiciel a besoin de manière cohérente et harmonieuse.
Schéma explicatif
Quelques explications sur le schéma : *Mémoire RAM : il s’agit d’une mémoire qui permet « juste » d’accélérer considérablement l’ordinateur. Elle joue le rôle d’intermédiaire entre le processeur et la mémoire de masse où se trouvent les données à calculer. Sans RAM, déplacer la souris d’un bout à l’autre de l’écran prendrait plusieurs minutes.
Démarrage de l’ordinateur : La mémoire de masse est matérielle, elle est donc gérée par le système d’exploitation, qui est lui-même sur cette mémoire. Pour démarrer l’ordinateur, il est donc nécessaire de passer par des systèmes intermédiaires capable de lire la mémoire de masse et donc le système d’exploitation, puis de lui passer la main sur le matériel. Ce système intermédiaire va simplement copier le système d’exploitation depuis la mémoire de masse vers la RAM avant de l’exécuter en lui laissant le contrôle du matériel. De même, lorsque vous ouvrez un logiciel, il est d’abord copié en RAM avant de s’afficher et de vous laisser l’utiliser. Ce n’est que quand vous le fermez que les modifications sont écrites sur le disque dur. C’est pour cette raison qu’il faut enregistrer régulièrement vos documents écrits : si le logiciel (world/libreoffice) plante et qu’il est vidé de la mémoire RAM, vos modifications n’ont pas été écrites sur le disque dur et sont donc perdu.