Leçon N° 1 : Prérequis : bit, Byte, octet, bases binaires décimales et héxadecimales








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date de publication23.03.2018
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Les leçons d’informatique de WA NTIC Informatique
Cette page a pour but de vous proposer quelques cours ou plus exactement leçons d’informatique. Elle s’étoffera au fur et à mesure de mon temps disponible pour la nourrir.

Le but de ses leçons est de permettre à l’internaute curieux d’y trouver quelques ressources. Elle est dans la totale logique des systèmes GNU/Linux... Le "logo" linux est un joli pingouin qui se nomme Tux.

Leçon N° 1 : Prérequis : bit, Byte, octet, bases binaires décimales et héxadecimales...

C’est quoi un bit, un byte, un octet,

un kilo octet, un mega octet, etc...

Cette leçon Numéro 1 a pour but d’expliquer ce que ces termes de bit, byte, octet etc... recoupent. Cela peut paraître de prime abord assez rébarbatif mais il y a des bases nécessaires pour comprendre des choses bien plus complexes par la suite... Vouloir en faire l’économie serait illusoire...
Le bit (b)
le bit signifie binary digit. C’est la plus petite unité d’information d’un composant en informatique (RAM,ROM,Disque Dur,etc..). Sa valeur ne peut être que 0 ou 1.

Imaginons une aplication avec une lumière : 0 elle marche 1 elle est éteinte.

On peut avoir des sequences 010101010101 etc... jusque la c’est simple on allume et on éteint. Un système 1 bit ne permet pas des sequences éteint, éteint, allumé par exemple...
1 bit permet donc d’avoir 2 états (0 ou 1)

2 bits permettent d’avoir 4 (2*2) états (00,01,10,11)

3 bits permettent d’avoir 8 (2*2*2) états ( 000,001,010,011,100,101,111,110)

n bits permettent ainsi d’avoir 2^n états...
On comprend ainsi que plus le nombre de bits est important, plus les possibilités s’accroissent

Un processeur tourne actuellement à 32 ou 64 bits.
L’octet ou le byte (B)
1 octet (ou 1 byte (à prononcer baillet) est composé de 8 bits . Vous remarquerez que le bit est indiqué b et le byte B...

Imaginons un octet qui serait composé de la séquence en bits : 11001011
Cela donne comme valeur pour cet octet :


bit N° 0

bit N° 1

bit N° 2

bit N° 3

bit N° 4

bit N° 5

bit N° 6

bit N° 7

1

1

0

0

1

0

1

1

2^7*1=128

2^6*1=64

2^5*0=0

2^4*0=0

2^3*1=8

2^2*0=0

2^1*1=2

2^0*1=1


Petit rappel de mathématiques au passage x^0=1 et x^1=x...
Soit un total de 1+2+0+8+0+0+64+128=203
Nous pouvons donc dire à partir de notre exemple que la valeur binaire (base2) 11001010 est égale a la valeur décimale (base 10) 203 et à la valeur hexadécimale (base 16) CB.
En effet:

En base binaire (b), on travaille en puissance 2

En base décimale (d), on travaille en puissance 10

En base hexadécimale (h), on travaille en puissance 16
On remplace les nombres compris entre 10 et 15 par les lettres A à F lorsque l’on est en hexadécimal.
Cela donne :

en base binaire: 0 1

en base décimale: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

en base hexadécimale: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
La conversion hexadécimale/binaire est des plus simples. En effet, chaque valeur hexadécimale est représentée par 4 valeurs binaires (ou 4 bits).
En informatique, on a l’habitude de travailler en base hexadécimale (base 16).

On pourrait même parler de ce qui " risque "  de devenir le futur standard ...la base 32 ...mais nous en resterons la pour ce cours...
le kilo octet, le méga octet, le giga octet, etc.
1 kilo octet (Ko) vaut 2 puissance 10 soit 1.024 octets ou byte et 8.192 bits,
1 Méga octet (Mo) vaut 2 puissance 20 octets soit 1.048.576 octets
1 Giga octet (Go) vaut 2 puissance 30 octets soit 1.073.741.824 octets

Leçon N° 2 : C'est quoi un ordinateur en fait ?

C’est quoi en fait un ordinateur ?
Cette question peut surprendre, et pourtant, n’est il pas important de connaître déjà ce qu’est un ordinateur avant de vouloir l’utiliser ?

Un ordinateur est un système complexe composé de plusieurs pièces :
-un microprocesseur

-de la mémoire RAM (Random Access Memory) c’est le cerveau du pc en quelque sorte

-une carte mère

-un support d'écriture (Disque dur, cd rom ou autre...)

-une alimentation, etc...
Nous n’allons pas détailler ici tous ces composants ni parler de l’historique de l’informatique, mais le lecteur curieux aura tout intérêt à le faire pour appréhender encore plus facilement certaines notions...
Quelques notions fondamentales qui nous serviront plus tard dans l’optique de l’administration d’un système GNU/linux... :
IRQ

Quel que soit le nombre de processeurs sur un ordinateur (car on peut mettre plus d’un processeur sur un ordinateur), Le nombre d’IRQ est toujours limité a 16 !!!

Une IRQ est un mot venant de l’anglais : Interrupt ReQuest

Tous les périphériques d’un ordinateur utilisent une IRQ pour envoyer leurs requêtes au(x) processeur(s). Une IRQ ne peut pas être partagée par 2 périphériques en même temps...
Package

1 programme et ses fichiers
Kudzu

Programme qui fait la détection automatique du materiel sous GNU/linux (il ne fait cette détection que lors de l’installation pour les ports series car il envoie pour ce faire une info électrique qui serait susceptible d'endommager certains périphériques).
RAM

Random Access Memory

Elle stocke les données qui vont être utilisées par l’unité centrale
ROM

Read Only Memory

Elle stocke les données en l’absence de courant électrique
DMA et DRQ

Direct Memory Access

Méthode de transfert d'informations d'un périphérique vers la mémoire (et inversement) sans avoir besoin de passer par le processeur

DRQ signifie DMA ReQuest
GRUB

GRand Unified Bootloader

C’est un chargeur flexible et puissant utilisé avec GNU/Linux (son " concurrent "  est lillo)
Le Disque Dur

Le début (ou l’amorce) d’un disque dur est composé de 512 octets C’est la MBR ou Master Boot Record. Le MBR se compose de la façon suivante :

446 octets pour divers petits programmes (par exemple 1er niveau du GRUB)

64 octets pour le détail du découpage du disque en maximum 4 partitions primaires

2 octets (valeurs aa aa par exemple), c’est le PAD.

Le PAD permet a des programmes (exemple outil de partitionnement) de dire si un disque est altéré (si différent de aa aa par exemple quand la table est corrompue, ou si le DD est vierge)
partition primaire étendue et logique

Un disque dur ne peut comporter que 4 partitions primaires maximum.

Une partition primaire peut être transformée en une partition étendue qui elle même peut être composée de une ou plusieurs partitions logiques dont le nombre maximum est variable.

Sur la Red Hat 9 par exemple, le nombre de partitions logiques est de 26 (de hda5 à hda31).

Ainsi, chaque disque dur comporte 1 et 1 seul MBR, puis 4 partitions primaires maximum.

Chaque partition primaire possède un BS (Boot Sector) et peut recevoir une et une seule partition étendue qui comporte autant d’ EBR (Extended Boot Record) et de BS qu’elle a de partitions logiques.
Le microprocesseur

C’est un élément indispensable dans un ordinateur.

Le microprocesseur est un peu l’analyseur des processeurs. En effet, dans un ordinateur il n’y a pas 1 mais plusieurs processeurs même si dans le langage commun, on parle souvent de processeur en désignant le microprocesseur.

Sans trop entrer dans le détail, nous pouvons dire qu’un microprocesseur est composé de plusieurs millions de transistors. Il a pour but de traiter les informations, et pour ce faire, il utilise du courant électrique qui est compris en système binaire (vous voyez pourquoi on a commencé par ce cours sur les bits maintenant)...

Un processeur (ou plus exactement un microprocesseur) est cadencé à une fréquence qui dépend de son horloge interne qui fait alors vibrer un quartz...

On mesure cette fréquence en Hertz (Hz).

Un ordinateur de 866 Mhz fait vibrer ce quartz à 866 millions d’impulsions seconde.....
Nous ne rentrerons pas ici dans les notions de bus, de gravure,d’architecture CISCou RISC, de caches de niveau 1,2,3, etc... Ce cours n’étant qu’une initiation à l’informatique...

Leçon N° 3 : Bref historique de l'avènement d'UNIX, de GNU et de Linux

UNIX, GNU et Linux...
UNIX
Unix est né en 1969 au sein des laboratoires Bell (une sous partie du groupe AT&T), par un développeur nommé Ken Thompson.

Unix est né de multics système (conçu en 1964) qui permettait de pouvoir faire abstraction du système à proprement parlé et pouvait fonctionner 24h/24.

Durant cette même période naissait en 1971 un nouveau langage de programmation : le langage C inventé par Dennis Ritchie. Ce langage était convivial et souple, à l’image d’UNIX.

En effet, jusqu’alors, les langages de programmation " collaient "  au materiel et tout changement hardware nécessitait une reprogrammation...

Développant alors le système UNIX en langage C, le système devint enfin opérant sur différentes machines...

Cela nous paraît peut être ridicule aujourd’hui, mais avant cette date il n’était pas possible d’utiliser le même système sur différentes machines... L’impact économique était évident puisqu’il n’y aurait pas à tout reprogrammer à chaque évolution du materiel...

Dans les années 1980, ce sytème UNIX est très développé aux états unis (universités, recherche,etc...)

Les laboratoires bell favorisèrent donc ce projet, et dans le même temps, l’université de californie à berkeley améliora considérablement ce système d’exploitation qu’elle nomma BSD (Berkeley Software Distribution). Ces 2 ameliorations se firent en parallèle.
GNU
Le soucis, c’est qu’ UNIX est un système non libre (un peu comme windows par exemple), commercial.

C’est pour s’opposer à cela et pour permettre aux chercheurs d’avoir accès au code source qu’un chercheur du MIT nommé Richard Stallman milita pour le développement des logiciels libres de droits en 1982.

Ce militantisme donna naissance à un mouvement qui connu un très grand succes consistant à créer un système totalement libre. Ayant comme modèle UNIX, il pensa à GNU qui signifie GNU is Not Unix. Il lança alors la Free Software Foundation (FSF) et inventa une nouvelle licence : le copyleft (opposé au copyright) empêchant quiconque de s’aproprier après quelques modifications un droit de copyright sur un logiciel.
Il mis en place en même temps le General Public licence ou GPL qui impose :

-liberté de reproduction de modification et de distribution

-obligation de rester en licence GPL

-disponibilité du code source
Vous pouvez visiter à ce sujet le site :www.gnu.org
Linux et GNU/Linux
Linux est né en 1991 par un étudiant d’helsinki, Linus Torvald. Il travaillait sous le système Minix et il proposa en aout 1991 un projet en licence GPL et invita tous ceux qui le souhaitaient à venir le rejoindre dans ce projet dans le message suivant :

" Hello everybody out there using minix - I'm doing a (free) operating system (just a hobby, won't be big and professional like gnu) for 386(486) AT clones. This has been brewing since april, and is starting to get ready. I'd like any feedback on things people like/dislike in minix, as my OS resembles it somewhat (same physical layout of the file-system (due to practical reasons) among other things).
I've currently ported bash(1.08) and gcc(1.40), and things seem to work. This implies that I'll get something practical within a few months, and I'd like to know what features most people would want. Any suggestions are welcome, but I won't promise I'll implement them :-) Linus ( PS. Yes - it's free of any minix code, and it has a multi-threaded fs. It is NOT protable (uses 386 task switching etc), and it probably never will support anything other than AT-harddisks, as that's all I have :-(. " 

Le projet Linux venait de naître... Vous remarquerez que le " logo " linux est un pingouin. Celui ci se prénomme Tux et la mascotte de l’université d’Helsinki est ...un pingouin.
Linux est un système très riche et puissant. Il a entre autre les caractéristiques suivantes :
-multi-utilisateur " temps partagé " , c’est à dire que plusieurs utilisateurs peuvent se connecter en même temps (jusqu’ à 65 535 puisque les login sont codés sous 16 bits (encore une fois voir leçon N° 1).

Ces systèmes de protections permettent d’éviter des interférences éventuelles (qu’elles soient ou non volontaires), augmentant ainsi la sécurisation du système.

-multi tâche , c’est à dire que plusieurs processus peuvent être lancés en même temps

-conforme à la norme POSIX

-système de fichier hierarchisés

-système écrit presque exclusivement en C, assurant ainsi le fonctionnement d’une machine à une autre

-Couche réseau très fiable

etc...
Linux en soi n’est " que "  le noyau du système (kernel), c’est pourquoi en réalité on devrait parler de système GNU/Linux

GNU/Linux est distribué sous de très nombreuses formes, citons Red Hat, Mandrake, Debian, Suse, etc... Le choix dépend des attentes de l’utilisateur.
Leçon N° 4 : Quelle distribution de GNU Linux choisir ?

Quelle version de GNU Linux choisir ?
A présent que vous avez déjà acquis les fondamentaux,la première question à se poser est bien en effet de savoir quelle version de Linux vous allez choisir.

Vous trouverez sur internet de très nombreuses distributions possibles de Gnu Linux.

Je ne vais ici vous présentez que celle qui me semble présenter un intérêt. Bien entendu, c'est un choix personnel, qui bien que souvent consensuel peut être différent selon chacun...

Avant toute chose définir votre besoin. Pourquoi voulez-vous installer Linux (dans le reste des documents nous dirons linux en lieu et place de GNU Linux) ?
Pour un usage « classique » de type ordinateur de bureau ou serveur (90 % des cas)
-Red hat est à mon avis une des meilleures distributions pour cet usage et pour une personne peu encore aguerri avec le monde linux. Red Hat est disponible en diverses distribution par la suite, nous nous baserons d'ailleurs exclusivement sur une de ces distributions (en général la RH9).
-La plus stable est la dernière version officielle de Red Hat (la Red Hat 9 ou Red Hat Shrike)Cette version est téléchargeable gratuitement sur notre site internet. (Tous nos téléchargements sont indiqués sur la page http://www.nicolas-informatique.fr/telechargements

Nous pouvons également vous l'envoyer sous forme de CD gravés (au cas où vous avez une connexion lente ou pas de graveur ou logiciel pour graver une image iso par exemple).

Dans ce cas contactez-nous et nous vous dirons combien coûterait tel envoi (prix du temps passé, des cd et des frais d'envoi)
-La plus récente est la Red Hat Fedora c'est la version que vous trouverez le plus souvent,

Elle est en perpétuelle évolution et c'est à présent la version gratuite Red Hat

elle est baptisée du nom d´un opéra d´Arturo Colautti

Ce projet est le projet Red Hat Linux développé de façon totalement gratuite, Red Hat ayant décidé de faire payer les versions dites entreprises.

Cette version de Red Hat continue cependant d'être assisté par Red Hat et est en fait plus ou moins un test des versions qui seront distribuées par la suite aux entreprise. Un test en grandeur nature pour ainsi dire.

Cette version est téléchargeable gratuitement sur notre site internet. (Tous nos téléchargements sont indiqués sur la page http://www.nicolas-informatique.fr/telechargements Nous pouvons également vous l'envoyer sous forme de CD gravés (au cas où vous avez une connexion lente ou pas de graveur ou logiciel pour graver une image iso par exemple).

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-Red Hat Tao Linux est un projet très intéressant également qui mérite d'être connu.

C'est une distribution qui se trouve a http://www.taolinux.org

Cette version de Linux est un « clone » de la toute dernière version RH entreprise... en version gratuite... Le logo est en plus assez amusant pour rester Zen :) et vient du fait que son concepteur s'intéresse de longue date au taoïsme...

Elle est une sérieuse alternative à Fedora qu'à titre personnel je n'ai installé sur aucun de mes ordinateurs...

Pour ceux qui ont des ordinateurs avec des disques Sata par exemple, ne pensez pas installer une Red Hat 9...Cela ne passera pas. Installez plutôt cette version. Vous ne serez pas déçu

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-Mandrake est une version qui est souvent distribuée dans des grandes enseignes genre la FNAC. Je pense que c'est effectivement judicieux pour celui qui ne veux pas s'embêter car tout est en général compris dans ces distributions.

Maintenant, cette apparente facilité n'est pas non plus sans conséquence...

Je la conseillerais uniquement à ceux qui ne veulent pas se poser de question et faire comme avec un cd de windows. C'est du linux grand public quoi.Ce peut être une première approche du monde Linux.
-Suse est une distribution allemande de qualité mais qui n'est plus traduite à présent en français. Son atout principal est la configuration graphique.
-Debian est une excellente version de Linux mais je doute que si vous lisez ces pages vous en êtes à son installation, car il faut tout configurer, ce qui demande quelques connaissances déjà du monde linux avant de se lancer dans son installation, mais vous pourrez vous y atteler bientôt après vous être familiarisé avec le monde de linux...

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D'autres versions de linux plus spécifiques...
Se faire un Firewall efficace avec un vieux pc...
- Ipcop est la solution dans ce cas la. Ipcop est une distribution linux orientée firewall. Ip cop est une contraction de Ip et cop (policier)... En effet, Ipcop est un policier de trafic IP... Il gere ce qui a droit ou non de passer.

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- une autre alternative est Trinux qui est complet (IDS,scanner de port, etc..) Il reside en memoire et en cas de tentative de piratage, un simple redémarrage permettra de réinitialiser le système dans une configuration antérieure connue.

Cette version est téléchargeable gratuitement sur notre site internet. (Tous nos téléchargements sont indiqués sur la page http://www.nicolas-informatique.fr/telechargements Nous pouvons également vous l'envoyer sous forme de CD gravés (au cas où vous avez une connexion lente ou pas de graveur ou logiciel pour graver une image iso par exemple).

Dans ce cas contactez-nous et nous vous dirons combien coûterait tel envoi (prix du temps passé, des cd et des frais d'envoi)
Et bien d'autres choses que vous découvrirez sûrement ultérieurement, le monde Linux étant si riche et varié...

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