IFT6800 -‐ Exercice 1 À rendre individuellement Avant 23:59 le 19
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IFT6800 -­‐ Exercice 1 À rendre individuellement Avant 23:59 le 19 sept. 2013 Cet exercice compte pour 5% dans la note globale. Toutes les questions sont pondérées également. Question 1 Expliquez l’architecture d’ordinateur de Von Neumann, et expliquez brièvement le rôle de chaque composant. L’architecture von Neumann est notamment composée de : - processeur (unité de calcul / unité arithmétique et logique / CPU) : traite les informations selon l’instruction qui lui est donnée par l’unité de commande - mémoire : stocke les programmes et les données - Unité de contrôle (de commande) : commande les matériels pour leur dire ce qu’ils doivent faire - les entrées-sorties : les composants qui permettent à l’ordinateur de communiquer (avec l’utilisateur ou avec d’autres ordinateurs) Question 2 Imaginons que l’ordinateur doit exécuter une instruction qui est stockée dans la mémoire centrale (vive). Expliquez les étapes principales de cette exécution. Le compteur ordinal stocke l’adresse de l’instruction à exécuter. On va chercher l’instruction à l’adresse indiquée, et cette instruction est transférée au registre d’instruction. L’instruction est décodée par l’unité de commande. Selon l’instruction, l’unité de commande dicte à l’UAL d’exécuter l’opération, et demande à transférer la donnée stockée à l’adresse indiquée dans l’instruction vers l’entrée de l’UAL. L’UAL effectue le traitement. Le résultat est stocké dans le registre accumulateur temporairement. Question 3 Quel est le rôle d’une horloge dans un ordinateur et pourquoi doit-on avoir une horloge? Si on lit dans une publicité que l’ordinateur a une vitesse de 500 MHz (mégahertz), que signifie cela? L’horloge sert à cadencer les opérations du processeur, et synchroniser les opérations de tous les composants. Une vitesse de 500 MHz signifie que l’horloge fait 500 millions de cycle par seconde, et donc chaque cycle dure 2 nanoseconde. Supposons qu’une instruction de base peut être exécutée en 0,5 cycle d’horloge. Combien d’instructions de base cet ordinateur peut-il exécuter par seconde? 1 milliard d’instructions par seconde Question 4 Quelle est l’unité de mesure de quantité d’information en informatique? Octet (byte) Supposons qu’un ordinateur a une mémoire vive de 500 MO (méga-octet), et qu’il utilise les mots de longueur de 64 bits. Combien de mots cet ordinateur peut-il stocker en mémoire vive? Chaque mot occupe 8 octets. Ainsi, 500 MO peut stocker 500 millions/8 = 62.5 millions de mots Si une page de roman occupe 1 KO (kilo-octet), combien de pages de roman cet ordinateur peut-il stocker? = 500 MO / 1 KO = 500 mille pages Et si une photo occupe 1 MO, combien de photos peut-il stocker? = 500 photos Question 5 La loi de Moore prédit que l’ordinateur double sa capacité de stockage tous les 2 ans. Si maintenant, un ordinateur typique a une capacité de 1 GO (giga-octet) de mémoire vive, quelle capacité doit-on s’attendre avoir pour un ordinateur typique en 2017? 4 GO Question 6 L’unité arithmétique et logique est capable de traiter toute sorte de données, que ce soit une image, un texte ou une valeur numérique. Comment son fonctionnement est décidé et qui décide cela? C’est l’unité de commande qui lui dicte les opérations à faire. L’unité de commande doit comprendre l’instruction mise dans un programme. Un type de données doit être traité par un programme spécifique pour son traitement. Dans ce programme, on met les instructions appropriées pour traiter les données, et c’est ces instructions que l’unité de commande peut comprendre. Question 7 Expliquer le rôle d’une mémoire cache. Pourquoi utilise-t-on une mémoire cache en informatique? Une mémoire cache sert à stocker certaines informations qui peuvent être utilisées prochainement. Il permet d’accélérer le traitement. Une mémoire cache fonctionne à une plus grande vitesse que la mémoire normale. Ainsi, si l’information à traiter est déjà stockée dans le cache, le CPU peut y accéder très rapidement, ainsi accélérer le traitement. Question 8 Si un texte est stocké dans la mémoire vive et qu’on éteint l’ordinateur, est-ce que le texte peut être récupéré quand l’ordinateur sera rallumé? non Et si le texte est stocké dans une mémoire auxiliaire? oui Question 9 Pourquoi doit-on avoir à la fois la mémoire vive et la mémoire auxiliaire dans un ordinateur? Est-ce qu’on ne peut pas utiliser seulement une mémoire auxiliaire sans la mémoire vive? Expliquer pourquoi. La mémoire vive fonctionne à une plus grande vitesse que la mémoire auxiliaire. Mais sa capacité et plus restreinte. Ainsi, on utilise essentiellement la mémoire vive pour stocker les informations à traiter. La mémoire auxiliaire possède une plus grande capacité. Elle peut être utilisée comme un grand support de stockage de masse. Aussi, comme le contenu de la mémoire vive s’efface quand on éteint l’ordinateur, on a besoin d’une mémoire auxiliaire pour garder les informations en permanence. Question 10 Quand vous achetez un ordinateur, à part les caractéristiques des composants qu’on a présentés dans le cours jusqu’à présent, quels sont les autres aspects que vous surveillez? Pourquoi? Les principales caractéristiques à surveiller sont : le processeur – sa vitesse (et éventuellement sa qualité de fabrication, l’énergie dépensée, etc.), le nombre de processeurs (double cœurs / quadruple cœurs); la capacité des mémoires (mémoire vive et disque dur) et éventuellement la vitesse de ces mémoires; les périphéries – la taille de l’écran et sa résolution, la carte de son, carte graphique, et le carte de réseau et wifi, webcam, le nombre de prises USB, etc.), les logiciels préinstallés. Vous pouvez aussi être intéressés par la couleur, le poids, le design, etc.
