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Système Informatique?

Techniques du traitement automatique de l’information au moyen des ordinateurs

Système informatique = ordinateur + périphériques

Éléments d’un système informatique

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Langages

(Java,C/C++, Fortran,etc.)

Système d’exploitation

(DOS,Windows, Unix, etc.)

Matériel

(PC, Macintosh, station SUN, etc.)

Applications

(Word, Excel, Jeux, Maple, etc.)

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Principaux éléments d’un PC

Unité centrale (le boîtier) Processeur ou CPU (Central Processing Unit)

Mémoire centrale
Unité de calcul
Unité de commande

Périphériques

Moniteur (l'écran), clavier, souris
Modem, imprimante, scanner, …

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Qu’est-ce qu’un programme d’ordinateur?

Allumez un ordinateur, vous n’en tirerez rien!!

Pour le faire marcher il faut lui fournir un programme

Ordinateur = matériel + programme(s)

Un programme est une suite d’instructions d’ordinateur

Une instruction est un ordre compris par l’ordinateur et qui lui fait exécuté une action, c-à-d. une modification de son environnement

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Langages informatiques

Un langage informatique est un outil permettant de donner des ordres (instructions) à la machine

A chaque instruction correspond une action du processeur

Intérêt : écrire des programmes (suite consécutive d’instructions) destinés à effectuer une tâche donnée

Exemple: un programme de gestion de comptes bancaires

Contrainte: être compréhensible par la machine

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Langage machine

Langage binaire: l’information est exprimée et manipulée sous forme d’une suite de bits

Un bit (binary digit) = 0 ou 1 (2 états électriques)

Une combinaison de 8 bits= 1 Octet 🡺

possibilités qui permettent de coder tous les caractères alphabétiques, numériques, et symboles tels que ?,*,&, …

Le code ASCII (American Standard Code for Information Inter change) donne les correspondances entre les caractères alphanumériques et leurs représentation binaire, Ex. A= 01000001, ?=00111111

Les opérations logiques et arithmétiques de base (addition, multiplication, … ) sont effectuées en binaire

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Langages de programmation:

Deux types de langages:

Langages procéduraux : sont à base de procédures. Une procédure est une portion de programme écrit en langage de haut niveau qui accomplit une tâche spécifique nécessaire au programme.
Langages orientés objets : sont des langages non procéduraux dans lesquels les éléments du programme sont considérés comme des objets qui peuvent s'échanger des messages.

Choix d’un langage?

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Cycle de développement du programme

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Spécification

Analyse

Traduction en langage

Compilation

Tests et modifications

Enoncé du problème

Cahier des charges

Algorithme

Programme source

Programme exécutable

Version finale et résultats

La réalisation de programmes passe par l’écriture d’algorithmes D’où l’intérêt de l’Algorithmique

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Algorithmique

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Algorithmique ?

Une définition simple d’un algorithme : c’est une suite d’instructions qui, quand elles sont exécutées correctement aboutissent au résultat attendu. C’est un énoncé dans un langage clair, bien défini et ordonné qui permet de résoudre un problème, le plus souvent par calcul.
C’est un ensemble de règles opératoires rigoureuses.
Un algorithme est écrit en utilisant un langage de description d’algorithme (LDA). L’algorithme ne doit pas être confondu avec le programme proprement dit.
Le mot algorithme vient du nom du mathématicien Al Khuwarizmi (Muhammad ibn Mūsā alKhuwārizmī), savant persan du IXème siècle, auteur d’un ouvrage appelé "La transposition et la réduction", Aljabr wa’lmuqābalah. Le mot Aljabr deviendra algèbre, le nom de l’auteur sera latinisé en Algoritmi, qui sera à la base du mot algorithme.

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Représentation d’un algorithme

Deux façons pour représenter un algorithme:

L’Organigramme: représentation graphique avec des symboles (carrés, losanges,… etc.)

offre une vue d’ensemble de l’algorithme
représentation quasiment abandonnée aujourd’hui

Le pseudo-code égalment appelé Le Langage de description d’algorithme (LDA) : Ce langage utilise un ensemble de mots clés et de structures permettant de décrire de manière complète, claire, l’ensemble des opérations à exécuter sur des données pour obtenir des résultats ; on n’hésitera donc pas à agrémenter l’algorithme de nombreux commentaires.

L’avantage d’un tel langage est de pouvoir être facilement transcrit dans un langage de programmation structuré (Pascal, C, …).

plus pratique pour écrire un algorithme
représentation largement utilisée

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Symbole de construction d’un Organigramme

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STRUCTURE D’UN ALGORITHME

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STRUCTURE D’UN ALGORITHME

1-L’en-tête

Il permet tout simplement d’identifier un algorithme

2-Les déclarations

C’est la liste exhaustive des objets, grandeurs utilisés et manipulés dans le corps de l’algorithme ; cette liste est placée en début d’algorithme.

3-Le corps

Dans cette partie de l’algorithme, sont placées les tâches (instructions, opérations) à exécuter.

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Algorithme monpremier

VAR

titre:chaîne;

DEBUT

titre← " Bonjour " ;

afficher(titre);

FIN

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Langage C : Bref historique

Le langage C a été créé par Dennis Ritchie aux ‘Bell Telephone Laborateries’ en 1972: il a été conçu pour développer le système Unix.
En raison de sa puissance et de sa souplesse, le langage C s’est rapidement répandue au-delà des laboratoires Bell.
Les programmeurs ont commencé à l’utiliser pour écrire toutes sortes de programmes
Diverses organisations ont utilisé leurs propres versions du langage C. Conséquence : l’implémentation est devenu un casse-tête pour les programmeurs.
Réponse à ce problème : l’American National Standards Institute(ANSI) à formé un comité en 1983 pour établir le C standard ANSI.

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Pourquoi utiliser le langage C

Souple et puissant : Le langage C est utilisé pour des projets variés comme les systèmes d’exploitation, les traitements de textes, les graphiques, les tableurs, les compilateurs pour d’autres langages.
Il existe un large choix de compilateurs et d’utilitaires.
Avec la norme ANSI, le C est devenu un langage portable: un programme C écrit pour un type d’ordinateur(IBM) peut être compilé pour tourner sur un autre système avec très peu ou aucune modification.
Le langage C est modulaire: son code peut(et devrait) être écrit sous forme de sous-programme appelés fonctions. Si vous passez des informations à ces fonctions, vous obtenez un code réutilisable.
C est un langage structuré (offre plusieurs structures de contrôle) et typé (déclarations obligatoires).

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Cycle de développement du programme

Création d’un code source en utilisant un éditeur

Le code source est une série de commandes qui indiquent à l’ordinateur les tâches que vous voulez lui faire exécuter, il est créé à l’aide d’un éditeur.
La plupart des systèmes d’exploitation contiennent un éditeur. Sous Unix vous pouvez utiliser, ed, ex, edit emacs ou vi. Microsoft Windows vous offre le bloc-notes.

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Cycle de développement du programme

Compilation du code source

Votre ordinateur ne peut pas comprendre le code source. Il ne peut comprendre que des instructions binaires dans ce que l’on appelle du langage machine. Votre programme C doit être transformé en langage machine pour pouvoir être exécuté sur votre ordinateur. Cette opération est réalisée par un compilateur qui transforme votre fichier code source en un fichier contenant le code objet(les mêmes instructions en langage machine).
Chaque compilateur possède sa propre commande pour créer le code objet.

Windows: C Microsoft, Turbo C, Turbo C++, Borland C, Borland C++, DevCpp.
Unix : utiliser la commande c.
Linux et Unix: la commande gcc.

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Cycle de développement du programme

Création du fichier exécutable

Une partie du langage C est constituée d’une bibliothèque de fonctions contenant du code objet destiné à des fonctions prédéfinies. Ces fonctions sont fournies avec votre compilateur. Si votre programme les utilise, le fichier objet obtenu après compilation doit être complété par le code objet issu de la bibliothèque de fonctions. Cette dernière étape, appelée liaison, fournit le programme exécutable (exécutable signifie que ce programme peut être exécuté sur votre ordinateur)

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Cycle de développement du programme : langage C

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Edition

Programme source (.c)

#include…

#include <stdio.h>

…..

main()

{

…..

}

Compilation

Edition de lien

Programme objet (.obj)

Programme executable (.exe)

Fichier en-tête (.h)

………………..

stdio .h

/*déclaration*/

Bibliothèques précompilées (.lib)

…………………..

stdio.lib

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Exemple de programme en langage C

#include <stdio.h>//standard input/output

#include <math.h>

#define NFOIS 5

main ()

{ int i;

float x, racx;

printf("Bonjour\n");

printf("je vais vous calculer %d racines carrées\n",NFOIS);

for(i=0;i<NFOIS;i++)

{ printf("donnez un nombre:");

scanf("%f",&x);

if(x<0.0)

printf("le nombre %f ne possède pas de racine carrée\n",x);

else

{ racx=sqrt(x);

printf("le nombre %f a pour racine carrée :%f\n",x,racx);

}

printf("travail terminé Au revoir");

}

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Programme principal

Bloc