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Programme informatique

Un programme informatique est une liste d'instructions indiquant à un ordinateur ce qu'il doit faire. Il se présente sous la forme de courtes séquences d'instructions appelées fonctions comportant souvent des données de base, chaque séquence devant être exécutée dans l'ordre par un processeur.

Sommaire

À quoi sert un programme ?

Si un ordinateur réagit aux actions de celui qui le manipule, qui bouge la souris et frappe au clavier, c'est parce qu'il exécute les instructions qui lui ont été données - instructions provenant d'un ou plusieurs programmes. Les instructions étant d'écouter les actions de l'utilisateur, et de réagir en exécutant différentes opérations: calculs, recherches, puis envoi du résultat à l'écran.

  • Un processeur est un composant électronique qui exécute des instructions.
  • Un processus est le scénario selon lequel l'exécution du programme s'est déroulée, les instruction exécutées et restant à exécuter, ainsi que l'ensemble des informations y relatives.

Cycle de vie d'un programme

Création, conception, développement

La création d'un programme consiste pour un programmeur à concevoir puis à écrire les algorithmes en rapport avec le travail que l'ordinateur devra faire.

Les instructions d'un processeur étant difficilement compréhensibles pour un humain, les instructions seront écrites en suivant les règles lexicales et la ponctuation d'un langage de programmation, puis soumises à un programme informatique appelé compilateur, qui les transformera en instructions pour le processeur.

  • le texte écrit dans un langage de programmation et compréhensible par un humain est appelé code source.
  • le texte transformé en instructions compréhensibles pour le processeur est appelé code binaire, ou code exécutable, ou code objet.

Déploiement, distribution

Après sa construction, le programme, ainsi que tous les documents qui l'accompagnent (mode d'emploi, images, ...) est mis à disposition de l'utilisateur sous forme de logiciel (vendu sur CD, distribué sur Internet, ...). L'utilisateur devra alors l'installer, c'est-à-dire le placer dans des emplacements déterminés dans un ordinateur en vue de pouvoir l'utiliser.

Utilisation, exécution

Après avoir été installé, une simple opération (clic de souris, frappe au clavier) permet de lancer l'exécution des instructions du programme. Le programme est alors copié dans la mémoire de l'ordinateur, puis le processeur se mettra à exécuter les instructions. La première instruction s'appelle le point d'entrée.

Fin de l'exécution

L'exécution se termine une fois qu'une des conditions suivantes sont remplies:

  • Toutes les instructions ont été exécutées.
  • L'utilisateur a demandé d'arrêter le processus. Souvent quelques instructions de nettoyage sont exécutées avant l'arrêt du processus (exemple: suppression de données temporaires).
  • L'utilisateur a demandé de tuer le processus, c'est-à-dire de provoquer son arrêt immédiat.
  • crash, plantage (familier): suite à une instruction A erronée (bug), l'instruction B est impossible à exécuter, cette situation provoque l'arrêt immédiat du processus.

Combien de fois ?

Un programme est créé une seule fois. La création prend entre quelques heures et plusieurs années, selon la complexité. Le programme est alors copié, puis les copies sont mises à disposition. Le nombre de copies est illimité et le nombre de fois que chaque copie sera utilisée est illimité.

Fonction

Un ordinateur sans programme ne fait absolument rien, il attend des instructions. En fait, la capacité à suivre un programme enregistré sert même souvent, d'un point de vue historique, à distinguer un ordinateur d'une simple machine à calculer. Avec cette définition, le premier ordinateur est le Manchester Mark I, premier calculateur à programme enregistré.

Conception

À l'origine d'un programme, il y a un code source écrit par un programmeur dans un langage de programmation compréhensible par ledit programmeur dans un éditeur spécialisé.

Certaines personnes sont très sensibles au nombre de caractères maximal par ligne dans le code source, et d'autres non. En général, au XXe siècle, ce nombre de caractères par ligne s'établit à 78. Au siècle où cet article est écrit, il existe des éditeurs de textes qui fixent cette borne de caractère à un entier arbitraire décidé à l'avance ou au contraire laissent au programmeur le soin d'aérer son code en allant à la ligne lorsqu'il en ressent le besoin.

Différences

Selon le langage utilisé, ce code est ensuite soit :

  • Traduit avec un jeu d'instructions spécifique à un processeur par un compilateur, ensuite le programme obtenu peut alors être exécuté directement par l'ordinateur.
  • Ou bien est pris en charge par un interpréteur (autre programme), qui décode à la volée les instructions du langage évolué en instructions spécifiques au processeur et qui les lui transmet directement pour exécution.

Parfois le langage de programmation se réduit à un ensemble de symboles correspondant aux instructions en code machine. C'est le langage assembleur et, dans ce cas, un programme appelé assembleur est utilisé pour faire la traduction en langage machine.

Le terme « programme informatique » est souvent improprement utilisé comme synonyme de logiciel, les logiciels actuels étant souvent composés de nombreux programmes. Les logiciels incluent souvent, en plus, des fichiers de ressources contenant des données de toutes sortes, celles-ci ne font pas à proprement parler partie du programme. Par exemple, Microsoft Internet Explorer, Mozilla Firefox, etc. sont des logiciels plutôt que des programmes, car ils sont le fruit de la concaténation de multiples programmes exécutant différentes actions et fonctions.

Un programme simple et souvent abstrait est souvent appelé algorithme, bien qu'il existe des programmeurs qui appellent algorithmes n'importe quel programme, voire logiciel. Les programmes d'ordinateur sont aujourd'hui souvent les sujets de la logique et des mathématiques : voir les méthodes formelles, la sémantique des langages de programmation, etc.

Terminologie

  • Un microprogramme est un programme incorporé dans un appareil informatique. Il est souvent gravé sur une puce soudée dans l'appareil. Il s'agit souvent d'un programme de diagnostic pour vérifier le bon fonctionnement de l'appareil, ou un programme qui prend en charge les technologies en rapport avec cet appareil (exemple: protocoles réseau dans un routeur, interface IDE dans un disque dur, ...).
  • Un programme embarqué est le programme qui fait fonctionner de façon autonome un appareil électronique, ou comportant une partie électronique de contrôle (machine à laver, automobile). Il est également généralement gravé sur une puce.
  • Un programme applicatif - une application - est un programme pour assister une / plusieurs personnes - les utilisateurs - dans une de leurs activités. exemple: un programme applicatif de traitement de texte assiste le(s) utilisateur(s) dans la rédaction de documents.
  • Un programme système est un programme pour assister, coordonner, unifier des opérations routinières des programmes applicatifs tels que afficher une image, ou lire un fichier.
    • Le système d'exploitation est l'ensemble des programmes système central qui assure la coordination des différentes applications présentes sur l'ordinateur, ainsi la co-utilisation des ressources de l'ordinateur - mémoire, processeur, disque dur....
  • Un logiciel est en un ensemble qui comprends un ou plusieurs programmes, associés avec différents compléments tels que mode d'emploi, exemples, ainsi qu'un programme pour installer l'ensemble.
  • Une librairie, ou bibliothèque est un programme informatique qui regroupe un ensemble de fonctions utilitaires. chaque fonction peut être exécutée à la demande et de manière isolée, par exemple par un programme applicatif.
  • Un composant est un logiciel qui concrétise un objet au sens de la programmation orientée objet, et qui est distribué en tant que pièce détachée.
  • compilation: La compilation consiste à utiliser un programme informatique appelé compilateur qui effectue le travail complexe qui consiste à lire le programme source, et à partir de celui-ci écrire le programme correspondant en code exécutable.
  • assemblage: Le langage de programmation est appelé langage d'assemblage ou langage assembleur, quand une instruction dans ce langage corresponds à une et une seule instruction pour le processeur. Le - très simple - programme informatique qui transforme le code source en langage d'assemblage en code exécutable est appelé assembleur.
  • interprétation: On parle d'interprétation quand le code source est exécuté directement par un programme informatique appelé interpréteur qui pour chaque instruction du code source va exécuter la / les instructions correspondantes.
  • Just-in-time: On parle de compilation Just-in-time - anglicisme signifiant juste pas trop tard - quand la compilation est effectuée le plus tard possible. c'est-à-dire juste avant l'exécution du processus. par opposition au procédé classique qui consiste à compiler le programme informatique durant sa construction.
  • hello world: (familier). Anglicisme qui signifie bonjour tout le monde. désigne un programme informatique trivial qui ne contient qu'une seule instruction: dire bonjour à l'utilisateur. Le code source de ce programme est souvent utilisé dans l'apprentissage de la programmation.

Histoire

  • En 1842 la comtesse Ada Lovelace crée des diagrammes pour la machine analytique de Babbage, diagrammes qui sont considérés aujourd'hui comme étant les premiers programmes informatiques au monde.
  • En 1936, la publication de l'article fondateur de la science informatique (en)On Computable Numbers with an Application to the Entscheidungsproblem par Alan Mathison Turing allait donner le coup d'envoi à la création de l'ordinateur programmable. Il y présente sa machine de Turing, le premier calculateur universel programmable, et invente les concepts de programmation et de programme.
  • Dans les années 1950 les programmes informatiques étaient des inscriptions sur des cartes en carton perforé. La programmation consistait à percer des trous dans le carton. Ce travail fastidieux était souvent effectué par des femmes. Exécuter un programme consistait à soumettre une pile de cartes - préalablement triées - à un lecteur de carte. un appareil dont la mécanique est semblable à celle des piano mécaniques. Cette technique a subsisté jusqu'en 1980.
  • L'avènement de la programmation structurée en 1970 a grandement simplifié le travail des programmeurs et permis la création de programmes traitant des tâches plus nombreuses et plus complexes. Il en va de même avec l'avènement de la programmation orientée objet entre 1980 et 1990, Conformément à la phrase d'Edsger Dijkstra: « Les progrès ne seront possibles que si nous pouvons réfléchir sur les programmes sans les imaginer comme des morceaux de code exécutable ».
  • Le premier système d'exploitation a été créé en 1954. La même année sont apparus les premiers assembleurs, et le premier compilateur - qui compilait du code source en langage FORTRAN.
  • C'est l'invention des mémoires à tore de ferrite en 1950 qui a marqué le début des programmes enregistrés, programmes qui sont chargés dans la mémoire avant d'être exécutés et qui utilisent la mémoire pour stocker des informations temporaires dans des variables comme cela se fait encore aujourd'hui.
  • De 1980 à 1990 la généralisation des programmes avec interfaces homme-machine graphique ont permis l'utilisation des programmes moyennant avec très peu de formation et contribué à la démocratisation de l'utilisation de l'ordinateur. Auparavant les programmes étaient utilisés par des professionnels.

Voir aussi

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Voir « programme » sur le Wiktionnaire.

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