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Séance groupe II n° 3  du 15/10/2012
Les différentes mémoires d'un PC. Sont-elles gérables et comment ?

I Préambule

Il arrive fréquemment que l'on constate un ralentissement du fonctionnement de l'ordinateur. Cela peut être dû à différents facteurs mais un nettoyage de certaines mémoires peut avoir un effect bénéfique sur la rapidité d'exécution des tâches demandées. Il faut tout d'abord avoir une vue claire des différentes mémoires.

II La mémoire morte
Une mémoire morte (en anglais, Read-Only Memory : ROM) est une mémoire non volatile, c’est-à-dire une mémoire qui ne s’efface pas lorsque l’appareil qui la contient n’est plus alimenté en électricité.
Initialement cela désignait une mémoire qui ne pouvait être écrite qu'une seule fois et lue autant de fois que nécessaire. Depuis, par simplicité, on a tendance à designer par le terme ROM toute "mémoire morte" qui ne peut pas être facilement réécrite par l'utilisateur; cela comprend les PROM, EPROM, EEPROM etc
Le BIOS, qui est associé à la ROM, est modifiable par l'utilisateur. Il ne s'agit donc pas à proprement parler d'une ROM, mais plutôt d'une NVRAM (non-volatile RAM). D'ailleurs, le BIOS peut se mettre à jour, lorsque des instructions plus modernes lui sont intégrées : on appelle cela "flasher" le BIOS. C'est une action un peu délicate.

III La mémoire de masse
Une mémoire de masse sert à stocker à long terme des grandes quantités d'informations. Les technologies les plus courantes des mémoires de masse sont électromécaniques (disques durs), elles visent à obtenir une capacité de stockage élevée à faible coût et ont généralement une vitesse inférieure aux autres mémoires.
Toutefois une nouvelle technologie de mémoire flash commence à être utilisée pour les disques durs. Un SSD, pour "solid-state drive" aussi appelé "disque électronique" , est un matériel informatique permettant le stockage de données, constitué de mémoire flash. Le terme anglais « solid-state » signifie que ce matériel est constitué de mémoires à semi-conducteurs à l'état solide par opposition aux disques durs classiques, sur lequel les données sont écrites sur un support magnétique en rotation rapide. Le temps d'accès est amélioré, le débit supérieur, mais le prix du Mo stocké est plus important qu'avec un disque dur classique

IV La mémoire vive
La mémoire vive, mémoire système ou mémoire volatile, aussi appelée RAM de l'anglais Random Access Memory (que l'on traduit en français par mémoire à accès direct), est la mémoire informatique dans laquelle un ordinateur place les données lors de leur traitement.
Les caractéristiques de cette mémoire sont :
    -sa rapidité d'accès, qui est essentielle pour fournir rapidement les données au processeur,
    -sa volatilité, qui implique que toutes les données de cette mémoire sont perdues dès que l'ordinateur cesse d'être alimenté en électricité.
Dans un ordinateur on tient compte avant tout de la quantité de mémoire installée. Actuellement, 4 Go est une base raisonnable. La DDR3-SDRAM est actuellement utilisée.
La RAM est visible sous forme de barrettes enfichées dans des "slots" ou fentes sur la carte-mère.
La RAM est le lieu où s'exécutent toutes les actions sur les fichiers, sorte d'atelier qui n'est occupé qu'entre la mise en route et l'extinction de l'ordinateur
Le tableau suivant donne l'évolution des caractéristiques des mémoires vives (fréquence réelle et débit) :
http://www.commentcamarche.net/contents/pc/ram.php3#ddr3-sdram

V Les mémoires caches
les caches du processeur
La mémoire cache de premier niveau (appelée L1 Cache, pour Level 1 Cache) est directement intégrée dans le processeur. Elle se subdivise en 2 parties : Cache d'instructions et cache de données. Très rapide et coûteuse.
La mémoire cache de second niveau (appelée L2 Cache, pour Level 2 Cache) est située au niveau du boîtier contenant le processeur (dans la puce). Le cache de second niveau vient s'intercaler entre le processeur avec son cache interne et la mémoire vive. Il est plus rapide d'accès que cette dernière mais moins rapide que le cache de premier niveau.
La mémoire cache de troisième niveau (appelée L3 Cache, pour Level 3 Cache) autrefois située au niveau de la carte mère (utilisation de la mémoire centrale), elle est aujourd'hui intégré directement dans le CPU.
Action possible : Aucune. On n'agit pas directement sur les caches du processeur, mais il faut savoir que leur quantité et qualité détermine le prix d'achat et les performances du CPU.

le cache du navigateur internet
Lors d'une séance de navigation, ou lors de plusieurs séances, il est extrèmement fréquent de revenir sur une page déjà vue. Il est encore plus fréquent que des éléments de page soient les mêmes sur plusieurs pages d'un site, voire sur tout un site. Pour éviter les actions inutiles, les navigateurs se chargent automatiquement de conserver un certain temps les éléments déjà chargés. Chaque fois que l'on visite une page depuis le Net, le navigateur vérifie dans sa mémoire si le ou les éléments n'y sont pas déjà et si la version stockée est la même que celle sur le Net (qu'il n'y a pas eu de mise à jour). Si c'est déjà dans le cache, l'affichage est quasi instantané et il n'y a pas d'occupation de la ligne téléphonique. Si ça ne l'est pas, il y a chargement, affichage et, aussi, mise dans le cache pour la prochaine fois, au cas où.  Il y a donc deux paramètres à ajuster.
-La taille du cache (qui est, physiquement, un espace sur votre disque dur : Temporary Internet Files).
-La durée de rétention de l'information.
Action possible : Il est très important de vider régulièrement le cache internet. L'action est différente selon les navigateurs et serait longue à décrire pour tous. Mais un site  résume assez bien les différents processus, qu'il suffit de visiter :
http://www.libellules.ch/support/cache.php

le cache du presse-papier
Lorsque l'on fait un "copier" d'un texte, d'une image, d'un tableau ou une copie d'écran, le document se place dans une mémoire tampon, ou mémoire-cache qui s'appelle le presse-papier. Cette copie y reste tant que le PC n'est pas éteint ou que l'on n'a pas fait un autre "copier" ou un autre "couper". Cette mémoire se trouve dans un fichier de Windows appelé "clipbrd", situé dans System32
Action possible : Si vous voulez voir ce que contient votre mémoire de presse papier, tapez simplement "clipbrd" dans Exécuter de Windows XP. Vous pouvez ainsi le vider avec une Sélection/Suppression. Windows 7 ne l'a pas prévu, mais on peut copier une commande "clipbrd.exe" de Windows XP dans System32 de Seven.

la mémoire virtuelle
La mémoire virtuelle (ou paginée ou swap ou fichier d'échange) est un espace mémoire situé sur le disque dur pour pallier un manque de mémoire vive. Les performances sont nettement moins bonnes que la mémoire vive, mais cela permet de travailler sur des fichiers volumineux. Plus on a de mémoire vive et moins on a besoin de ce type de mémoire ! Dans la pratique, on fixe souvent la  mémoire virtuelle à 2.5 fois la taille de la mémoire centrale. Avec les versions 32 bits de windows, il ne faut pas oublier qu´on ne peut accéder qu´à 4Go maximum de mémoire : il est inutile d´avoir plus de 2 Go de SWAP avec 2 Go de RAM !
Par défaut, Windows représente cet espace mémoire par un fichier dont la taille varie, ce qui favorise la fragmentation des disques durs... Pour de meilleurs performances, on veillera à placer ce fichier (pagefile.sys) sur le disque dur le plus rapide, après celui contenant l´OS, tout en lui assignant une taille fixe.
Action possible : Pour Win XP, la configuration de la mémoire virtuelle se fait dans Panneau de configuration \Système \Avancé \Performances - Paramètres \Avancé \Mémoire virtuelle
Chaque disque vous est présenté, avec son espace disponible. Vous pouvez choisir de laisser le système gérer lui-même sa mémoire virtuelle ou bien de le faire vous-même. Dans ce cas-là, il faut cliquer sur Taille personnalisée, fixer une taille initiale et une taille maximale, puis cliquer sur Définir et redémarrer l'ordinateur.
Vous pouvez mettre la mémoire sur un autre disque que le C:, ce qui allégera le disque sytsème.

Pour Win7, clic droit sur Ordinateur, puis clic sur Propriétés. On voit alors la taille de RAM utilisable.
Cliquez sur l'onglet Paramètres système avancés, puis Performances et Paramètres et encore Avancé.
Réglez la mémoire virtuelle minimum à 1,5 fois la RAM et la mémoire virtuelle maximum à 2 fois la RAM.
Si "Gestion automatique du fichier d'échange" est coché, vous n'avez pas accès aux réglages personnalisés.
Si vous décochez cette case, alors vous pouvez choisir le disque qui accueillera votre mémoire virtuelle, vous pouvez laisser le système gérer la mémoire, ou bien ne mettre aucun fichier d'échange sur le disque sélectionné. Vous pouvez aussi fixer vous-même le volume du fichier d'échange.

Ne supprimez pas la mémoire virtuelle, votre PC en a besoin pour fonctionner correctement.
Un PC architecturé 32 bits ne peut gérer que 4Go de mémoire : il est donc inutile avec une RAM de 2 Go, de paramétrer un fichier d'échange de 3 Go, cela ne servira à rien.
Les PC architecturés 64 bits peuvent gérer 16 Go de mémoire. Vous pouvez donc, avec 4Go de RAM, paramétrer un fichier d'échange de 4Go également, si vous voulez traiter des fichiers volumineux, ou faire du travail multi-applications.


la mémoire de mise en veille prolongée (hibernation)
Il existe trois sortes de mise en veille :
 -l'écran de veille : seul l'écran se change en un logo animé ;
 -la mise en veille simple : les logiciels actifs et les documents ouverts restent en mémoire vive. Ecran et disque dur s'éteignent ;
 -la mise en veille prolongée (hibernation) : la mémoire vive est copiée dans un fichier du disque dur (hiberfil.sys). Lors du redémarrage, il faut que la copie inverse s'effectue, ce qui prend du temps. En revanche, la consommation est quasi-nulle.
Action possible : Si on n'utilise jamais l'hibernation, on peut désactiver la mise en veille prolongée dans la gestion de l'alimentation, ce qui aura pour conséquence de supprimer le fichier cache hiberfil.sys, qui est souvent volumineux.
Avec Win XP : Panneau de configuration >> Options d'alimentation >> Mise en veille prolongée. Décocher "Activer la mise en veille prolongée"
Avec Win 7 : C'est un peu plus compliqué. Si vous allez dans Panneau de configuration >> Options d'alimentation, vous allez trouver des tas de réglages pour économiser l'énergie. Mais pour désactiver la mise en veille prolongée, il faut procéder autrement :
-Démarrer >> Taper "cmd" puis, dans la fenêtre qui s'ouvre, en haut, cliquer droit sur "cmd". Cliquer sur "Exécuter en tant qu'administrateur". Si vous ne faites pas cela, les droits vous seront refusés.
-Dans la fenêtre DOS qui s'ouvre, taper "powercfg -h off" puis Entrée. L'hibernation est désactivée. Dans Démarrer >> Arrêter, vous ne retrouverez plus "Mise en veille prolongée" mais simplement "Mise en veille"
Pour retrouver la mise en veille prolongée (et donc le fichier caché hiberfil.sys) vous devez faire la démarche précédente mais taper "powercfg -h on" puis Entrée.
 
les caches de certains logiciels (ex Google Earth)
Certains logiciels utilisent des fichiers caches volumineux pour éviter d'avoir à recopier des pages graphiques lourdes. C'est le cas du logiciel de géonavigation GoogleEarth.
Action possible : Ouvrez GoogleEarth. Allez dans Outils/Options/Cache.  Là, vous pouvez cliquer sur "Vider le cache mémoire" et "Vider le cache disque".
Vous pouvez aussi diminuer la capacité des deux caches. Cela ralentira un peu GoogleEarth, car il sera obligé de recharger certaines pages.

VI Exercices :
Exercice I
Tout d'abord, rendez visibles tous les dossiers et fichiers de votre propre ordinateur.
Windows XP : Double-clic sur Poste de travail >> Outils >> Options des dossiers >> Onglet Affichage
Cocher "Afficher les fichiers et dossiers cachés..."
Décocher "Masquer les extensions des fichiers ..."
Décocher  "Masquer les fichiers protégés du système ...."

Windows 7 : Ouvrir une fenêtre d'explorateur, en cliquant sur le bouton Démarrer puis sur Ordinateur par exemple ou bien en double-cliquant sur l’icône Ordinateur se trouvant sur le Bureau
Cliquer sur le bouton "Organiser" de la barre de menus puis sur Options des dossiers et de recherche.
Dans la boite de dialogue qui s'affiche, ouvrir l'onglet Affichage.
Dans la liste Paramètres avancés,
-cocher "Afficher les fichiers et dossiers cachés....."
-décocher la case "Masquer les extensions des fichiers dont le type est connu."
-décocher "Masquer les fichiers protégés du sytème..."

Validez par OK. Désormais, les extensions des fichiers seront toujours affichées et les fichiers cachés seront visibles

Ensuite, rendez vous dans votre navigateur internet
Windows XP ou Windows 7 avec Internet Explorer : Outils >> Options internet >>Historique de navigation >> Paramètres >>Afficher les fichiers.Vous avez une vue de votre cache explorateur. Vous pouvez tout supprimer.

Windows XP ou Windows 7 avec Firefox : Outils >> Options >> Vie privée
Cliquez sur "Effacer votre historique récent" Cochez Cookies et Cache, puis cliquez sur Effacer maintenant

Exercice II :
Recherchez sur votre ordinateur un fichier appelé "pagefile.sys", puis un autre appelé "hiberfil.sys". N'y touchez pas.