Les ressources systèmes d’un ordinateur

Dans deux articles précédents, j’expliquais ce que sont les IRQ et le canal d’accès direct à la mémoire ou DMA.
Ces deux composants sont des ressources systèmes d’un ordinateur.
Les utilisateurs d’un PC peuvent entendre parler de ce terme au travers du système d’exploitation.
Par exemple, cela peut s’afficher dans le gestionnaire de tâches ou gestionnaire de périphériques ou encore à travers un message d’erreur.

Si vous souhaitez obtenir plus d’informations sur les ressources systèmes, savoir ce que c’est, une définition simple et des exemples de types de ressources systèmes, continuez de lire ce tutoriel complet.

Que sont les ressources systèmes ?

Une ressource système est une partie utilisable d’un ordinateur qui peut être contrôlée et assignée par le système d’exploitation afin que tout le matériel et les logiciels de l’ordinateur puissent fonctionner ensemble comme prévu.

Les ressources du système peuvent être utilisées par les utilisateurs, comme vous, lorsque vous ouvrez des programmes et des applications, ainsi que par les services qui sont généralement lancés automatiquement par votre système d’exploitation.

Dans un système d’exploitation, les ressources du système sont des tables internes et des pointeurs mis en place pour suivre les applications en cours d’exécution. Elles peuvent être limitées par des ressources matérielles, mais il s’agit le plus souvent de limitations arbitraires au sein du logiciel lui-même. Voir limitation de la mémoire de Windows.

Quels sont les types de de ressources systèmes

Les ressources système d’un ordinateur sont utilisées pour la communication entre le matériel et les logiciels.
Les quatre types de ressources système sont les suivants

• Adresses d’E/S
• Adresses de mémoire
• Numéros de requête d’interruption (IRQ)
• Canaux d’accès direct à la mémoire (DMA)

Vous pouvez manquer de ressources système ou même être complètement à court d’une ressource système car elles sont limitées. L’accès limité à une ressource particulière réduit les performances et entraîne généralement une erreur.

Numéros de requête d’interruption (IRQ)

Lorsque nous appuyons sur une touche du clavier, celui-ci veut informer le CPU qu’une touche a été appuyée, mais comme le CPU est déjà occupé à exécuter un autre processus, nous ne pouvons pas l’arrêter tant qu’il n’a pas terminé la tâche en cours.

Pour résoudre ce problème, nous avons dû mettre en place ce que l’on appelle des lignes de demande d’interruption (IRQ), qui font exactement ce qu’elles semblent faire : elles interrompent le CPU et lui font savoir qu’une nouvelle demande a été formulée, par exemple, par le clavier. Cette tension sert de signal à l’unité centrale pour lui indiquer qu’il y a un périphérique qui a une demande à traiter.

Adresses de mémoire

Un système d’exploitation considère la mémoire comme une longue liste de cellules qu’il peut utiliser pour contenir des données et des instructions, un peu comme une feuille de calcul unidimensionnelle. Pensez à une adresse mémoire comme à un numéro de siège dans un théâtre, chaque siège se voit attribuer un numéro, que quelqu’un y soit assis ou non. La personne assise sur un siège peut être une sorte de donnée ou d’instruction.
Le système d’exploitation ne fait pas référence à la personne par son nom, mais uniquement par le numéro de siège.
Par exemple, le système d’exploitation peut dire qu’il veut imprimer des données à l’adresse mémoire 500.

Ces adresses sont le plus souvent affichées à l’écran sous la forme d’un nombre hexadécimal avec un décalage de segment.
On peut aussi parler de plage de mémoire.

Adresses d’E/S

Les adresses d’entrée-sortie, également appelées simplement ports, permettent à l’unité centrale d’accéder aux périphériques matériels de la même manière qu’elle utilise les adresses de mémoire pour accéder à la mémoire physique. Le bus d’adresses de la carte mère transporte tantôt des adresses de mémoire, tantôt des adresses d’entrée-sortie.

Si le bus d’adresses a été configuré pour véhiculer des adresses d’entrée-sortie, chaque périphérique matériel écoute ce bus. Par exemple, si l’unité centrale veut communiquer avec le clavier, elle placera l’adresse d’entrée-sortie du clavier sur le bus d’adresses.

Une fois l’adresse placée, le CPU annonce l’adresse à tous les dispositifs d’entrée-sortie qui se trouvent sur la ligne d’adresse. Maintenant, tous les contrôleurs d’entrée-sortie écoutent leur adresse, le contrôleur du disque dur dit que ce n’est pas mon adresse, le contrôleur de la disquette dit que ce n’est pas mon adresse, mais le contrôleur du clavier dit que c’est le mien, je vais répondre. C’est ainsi que le clavier finit par interagir avec le processeur lorsqu’une touche est enfoncée. Une autre façon d’envisager le fonctionnement est que les lignes d’adresse d’entrée-sortie sur le bus fonctionnent un peu comme une vieille ligne téléphonique – Tous les appareils entendent les adresses mais un seul répond en fin de compte.

Canaux d’accès direct à la mémoire (DMA)

Une autre ressource système utilisée par le matériel et les logiciels est un canal d’accès direct à la mémoire (DMA). Il s’agit d’une méthode de raccourci qui permet à un périphérique d’entrée-sortie d’envoyer des données directement à la mémoire en contournant complètement l’unité centrale. Certains périphériques, comme l’imprimante, sont conçus pour utiliser les canaux DMA et d’autres, comme la souris, ne le sont pas. Les canaux DMA ne sont plus aussi populaires qu’avant, car leur conception les rend beaucoup plus lents que les méthodes plus récentes. Toutefois, les périphériques plus lents tels que les lecteurs de disquettes, les cartes son et les lecteurs de bandes magnétiques peuvent encore utiliser les canaux DMA.

Les erreurs autour des ressources systèmes

Idéalement, lorsqu’une application demande une ressource, elle doit la restituer, mais le plus souvent, les applications qui ont demandé des ressources spécifiques finissent par ne pas restituer la ressource demandée une fois la tâche accomplie. C’est pourquoi il arrive que notre application ou notre système se bloque parce qu’un autre service ou une autre application s’approprie la ressource nécessaire à son fonctionnement en arrière-plan. En effet, tous nos systèmes sont dotés d’une quantité limitée de ressources. Il est donc primordial de la gérer.

Les erreurs de ressources du système sont les pires. Au moment où nous utilisons l’ordinateur, tout va bien – il suffit d’un programme gourmand en ressources, de double-cliquer sur cette icône et de dire adieu à un système qui fonctionne. Mais pourquoi cela ? Peut-être à cause d’une mauvaise programmation, mais la situation est encore plus délicate, car cela se produit même dans les systèmes d’exploitation modernes. Tout programme exécuté doit informer le système d’exploitation de la quantité de ressources dont il peut avoir besoin pour fonctionner et spécifier la durée pendant laquelle il peut avoir besoin de ces ressources. Parfois, cela n’est pas possible en raison de la nature du processus exécuté par le programme. C’est ce qu’on appelle une fuite de mémoire. Toutefois, le programme est censé restituer la mémoire ou la ressource système qu’il a demandée précédemment.

Et lorsqu’il ne le fait pas, nous pouvons voir des erreurs telles que :

• “Votre ordinateur manque de mémoire”
• “Les ressources du système sont insuffisantes pour exécuter le service demandé”
• “Vous devez libérer de la mémoire pour continuer l’opération”

Comment résoudre les erreurs liées aux ressources systèmes

La meilleure façon de réduire l’utilisation des ressources systèmes est de réduire le nombre de processus et applications en cours de fonctionnement.
Sur Windows, vous pouvez suivre ces deux guides complet pour y parvenir.

• Comment accélérer Windows 10
• Comment accélérer Windows 11