C9.1 : Architecture d'une machine informatique

Prendre connaissance (rappels)

Dans le menu : Tout sur l'Architecture.

  • - La carte mère d'un ordinateur
  • - Du transistor au processeur
  • - Architecture van Neumann
  • - Les mémoires d'une machine informatique
  • - Les bus
  • - Le système d'exploitation : présentation

Exercices

Exercice 1 : Échange d'information entre les composants d'une carte mère

1) Comment les échanges d'informations entre les différents composants d'une machine informatique se font-ils ?

2) On considère la connexion entre deux composants d'une carte-mère dont les caractéristiques sont : une fréquence de 1,8 GHz et une largeur de 8 bits.

  • 2.a. Quelles sont les significations de ces deux caractéristiques ?
  • 2.b. Quel sera le débit de la connexion ?
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1) Les échanges d'informations entre les différents composants d'un machine informatique se font par les bus.

2.a)

• La fréquence d'un bus est le nombre de paquets de données que le bus peut envoyer chaque seconde.

• La largeur d'un bus est le nombre de bits que le bus peut transmettre en même temps (en parallèle).

2.b) Débit = Largeur × Fréquence = (8 bit) × (1,8×109 s-1) = 1,44×1010 bit/s

Exercice 2 : Caractéristiques d'une clé USB

Sur un site de vente, on peut lire : "Clé USB 3.0 32 Go avec une vitesse de lecture allant jusqu'à 130 Mo/s. Compatible avec Windows Vista, Windows 7, Windows 8 et Mac OS X".

Expliquer les différents informations de cette notice.

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• 32 Go est la capacité de la clé, c'est-à-dire le nombre d'octets qu'elle peut stocker.

• La vitesse de lecture est le débit auquel les données peuvent être lues, c'est-à-dire la quantité d'octets qu'il est possible de lire sur la clé chaque seconde.

• Windows Vista, Windows 7, Windows 8 et Mac OS X sont les systèmes d'exploitation avec lesquels la clé peut être utilisée.

Exercice 3 : Les mémoires d'un ordinateur

1) Quelles sont les différents types de mémoires dont dispose un ordinateur ?

2) Qu'appelle-t-on le temps d'accès d'une mémoire ?

3) Classer les mémoires d'un ordinateur par temps d'accès croissant.

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1) Voir Tout sur l'Architecture

2) Le temps d'accès d'une mémoire est le temps qu'il faut pour accéder à la mémoire avant de pouvoir commencer à lire ou à écrire des informations.

3) Voir Tout sur l'Architecture

Exercice 4 : Le vieux minitel

Le minitel, qui a fonctionné en France entre 1992 et 2012, permettait d’afficher essentiellement des pages de texte. L’écran comportait 25 lignes pouvant contenir 40 caractères chacune. Chaque caractère était codé sur 10 bits. Le débit proposé était de 1200 bit/s.

1) Combien de caractères différents étaient utilisables ?

2) Quelle était la fréquence d’envoi des caractères ?

3) Quand dit-on qu'une mémoire est volatile ? Donner un exemple

4) Combien de temps fallait-il pour qu’une page remplie entièrement de texte s’affiche ?

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1) Chaque caractère étant codé sur 10 bits, il y a 210 = 1024 caractères possible.

2) Le débit étant de 1200 bit/s et chaque caractère utilisant 10 bit, la fréquence d'envoi des caractère est de 1200/10 = 120 caractère/s.

3)

4)

Une page contenait 25×40 = 1000

Avec 120 caractères par seconde, il fallait 1000/120 = 8,33 s pour afficher une page.

Exercice 5 : Le modèle von Neumann

1) Quels sont les quatre éléments d'une architecture von Neumann ?

2) Représenter le schéma d'une architecture basée sur le modèle von Neumann.

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Voir Tout sur l'Architecture

Exercice 6 : Un peu de vocabulaire

Q) Les termes microprocesseur et micro-ordinateur sont-ils synonymes ?

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Le microprocesseur est l'un des éléments d'un micro-ordinateur.