Architectures matérielles et systèmes d’exploitation

Exprimer un algorithme dans un langage de programmation a pour but de le rendre exécutable par une machine dans un contexte donné. La découverte de l’architecture des machines et de leur système d’exploitation constitue une étape importante.
Les circuits électroniques sont au cœur de toutes les machines informatiques. Les réseaux permettent de transmettre l’information entre machines. Les systèmes d’exploitation gèrent et optimisent l’ensemble des fonctions de la machine, de l’exécution des programmes aux entrées-sorties et à la gestion d’énergie.
On étudie aussi le rôle des capteurs et actionneurs dans les entrées-sorties clavier, interfaces graphiques et tactiles, dispositifs de mesure physique, commandes de machines, etc.

Contenus	Capacités attendues	Commentaires
Modèle d’architecture séquentielle (von Neumann)	Distinguer les rôles et les caractéristiques des différents constituants d’une machine. Dérouler l’exécution d’une séquence d’instructions simples du type langage machine.	La présentation se limite aux concepts généraux. On distingue les architectures monoprocesseur et les architectures multiprocesseur. Des activités débranchées sont proposées. Les circuits combinatoires réalisent des fonctions booléennes.
Transmission de données dans un réseau Protocoles de communication Architecture d’un réseau	Mettre en évidence l’intérêt du découpage des données en paquets et de leur encapsulation. Dérouler le fonctionnement d’un protocole simple de récupération de perte de paquets (bit alterné). Simuler ou mettre en œuvre un réseau.	Le protocole peut être expliqué et simulé en mode débranché. Le lien est fait avec ce qui a été vu en classe de seconde sur le protocole TCP/IP. Le rôle des différents constituants du réseau local de l’établissement est présenté.
Systèmes d’exploitation.	Identifier les fonctions d’un système d’exploitation. Utiliser les commandes de base en ligne de commande. Gérer les droits et permissions d’accès aux fichiers.	Les différences entre systèmes d’exploitation libres et propriétaires sont évoquées. Les élèves utilisent un système d’exploitation libre. Il ne s’agit pas d’une étude théorique des systèmes d’exploitation.
Périphériques d’entrée et de sortie Interface HommeMachine (IHM)	Identifier le rôle des capteurs et actionneurs. Réaliser par programmation une IHM répondant à un cahier des charges donné.	Les activités peuvent être développées sur des objets connectés, des systèmes embarqués ou robots.