Exercices sur la structure des ordinateurs - examen 2, Examens de Application informatique. Ecole des Ingénieurs de la Ville de Paris
Christophe
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Exercices sur la structure des ordinateurs - examen 2, Examens de Application informatique. Ecole des Ingénieurs de la Ville de Paris

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Exercices d’informatique sur la structure des ordinateurs - examen 2. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: exercices.
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E.N.S.E.I.R.B.Filière Informatique 1ère annéeFilière Télé om 1ère année Année 2005-2006STRUCTURE DES ORDINATEURSEXAMEN2 heuresave do uments de oursN.B. : - Les réponses aux questions doivent être argumentées et aussi on ises que possible.- Le barème est donné à titre indi atif.Question 1. (3 points)Qu'est- e qu'une famille de pro esseurs ? Expliquez et donnez des exemples des diéren es pouvantexister entre deux pro esseurs d'une même famille.Question 2. (7 points)On s'intéresse dans et exer i e au âblage des fon tions logiques d'un a heur à ristaux liquides. Ceta heur est un élément omposé de segments permettant de représenter s hématiquement les 10 hiresdé imaux. Il est a tivé au moyen de 7 ls, notés de A0 à A6, et dont la mise à 1 provoque l'a hage dusegment onsidéré, omme indiqué sur la gure suivante : 0

3

6

4

1

5

2

Dans la suite, et a heur pourra être représenté s hématiquement par une boîte A disposant des 7 entréesdé rites i-dessus.(2.1) (2 points)On dispose de 4 ls d'entrée, nommés de E0 à E3, et servant à oder la représentation binaire d'un hire ompris entre 0 et 9. Par onvention, E0 ode le bit de poids le plus faible, et E3 le bit depoids le plus fort.É rivez la table de vérité d'une fon tion logique f qui, ouplée à l'a heur, permettrait de représenterle dessin des 10 hires de 0 à 9 en fon tion de la valeur des entrées E0 à E3.Dans la suite, ette fon tion pourra être représentée s hématiquement par une boîte F disposant de 4 entrées et 7 sorties, omme dé rit i-dessus.(2.2) (2 points)Donnez et simpliez autant que possible les fon tions logiques orrespondant aux sorties A1 et A5de la table de vérité de la question pré édente, et dessinez ensemble, au moyen de portes logiques,les s hémas logiques asso iés à es deux fon tions.1

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(2.3) (1 point)Dessinez le s héma logique d'un ir uit renvoyant 1 si la valeur binaire odée par les entrées E0 à E3est supérieure ou égale à 10, et 0 sinon.Dans la suite, ette fon tion pourra être représentée s hématiquement par une boîte C disposant de 4 entrées et une sortie.(2.4) (2 points)Donnez le s héma logique d'un ir uit ombinant les ir uits pré édents et permettant d'a her lebon hire si la valeur des entrées E0 à E3 est inférieure à 10, ou un tiret (seul le segment 3 estallumé) si la valeur est supérieure ou égale à 10.Question 3. (3 points)On onsidère un système embarqué de faible puissan e, disposant de mots ma hines sur 12 bits. Sur esystème, les nombres à virgule ottante sont également représentés sur 12 bits, d'une façon similaire à elle du standard IEEE 754, ave un exposant odé ave un ex ès de 7, et telle que tout nombre f soitreprésenté sous la forme f = (−1)S × 1, F × 2E−7 .Soient deux nombres A et B représentés dans e système, ave A = 8, 75 et B = 1, 375. Donner lareprésentation binaire de B, de S = A + B, et de P = A×B. À titre d'exemple, la représentation binairede A est 010100001100.Question 4. (7 points)Un fabri ant de disques durs à nalisé la on eption de son nouveau disque de 2, 4 entimètres de diamètre,destiné aux ordinateurs portables et de po he. Ce disque dur est onstitué d'un unique plateau double fa e, omprenant 1000 pistes par entimètre et 100000 bits par entimètre de piste. Le moteur d'entraînementdu disque est situé au entre du plateau, et o upe un ylindre de 1, 2 entimètres de diamètre. Pour edisque, répondez aux questions suivantes.(4.1) (2 points)Supposez que l'en-tête de des ription de se teur né essite 150 bits, que la taille minimum de l'espa eentre haque se teur soit de 200 bits, que la apa ité d'un se teur soit de 4 kilo-o tets, et que lesdonnées du ode orre teur d'erreur pour le se teur o upent 48 o tets. Combien de se teurs peuvent-ils tenir sur la piste la plus interne ? Quelle est la apa ité de e disque si toutes les pistes ont le même nombre de se teurs que la pistela plus interne ?(4.2) (2 points)Estimez la apa ité du disque si, au lieu d'avoir un nombre de se teurs onstant quelle que soit lapiste onsidérée, on her he à onserver la même densité d'information sur l'ensemble de la surfa edu disque.(4.3) (1 point)Supposez que, lors du dépla ement du bras du disque, la mise en mouvement du bras prenne 2millise ondes, que le temps de dépla ement d'une piste à sa voisine soit de 0, 02 millise onde, et qu'ilfaille en ore 2 millise ondes pour stabiliser la tête une fois elle- i arrivée à destination. Quel est letemps moyen d'a ès à une piste, si les a ès aux pistes se font de façon totalement aléeatoire ?(4.4) (1 point)Quelle doit être la vitesse de rotation du disque pour obtenir une laten e rotationnelle moyenne, 'est-à-dire le temps moyen d'attente que le bon se teur demandé passe sous la tête de le ture, égaleà 2 millise ondes ?(4.5) (1 point)Quel est don , en fon tion des résultats pré édents, le temps total moyen pour lire un se teur de 4kilo-o tets pris au hasard ? 2

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