Licence Informatique S3
Architecture des ordinateurs
Aix Marseille Universit´e 2012-2013
http://www.lif.univ-mrs.fr/~niebert/archi2012.php
questions d’examens
Voici une collection de questions d’examens qui ont ´et´e pos´ees par le pass´e ou qui pourraient
ˆetre pos´ees. Quelques points `a observer :
Cette liste ne nous engage en aucune mani`ere pour l’examen. Elle sert pour vous
orienter, mais une seule chose est sˆure : les questions pr´ecises donn´ees ci-dessous
ne figureront probablement pas dans l’examen ... et mˆeme ¸ca n’est pas sˆur.
L’examen durera 2h.
Vous n’avez pas le droit aux supports ´ecrits. Cette restriction est dans votre inerˆet, car elle
nous permet de garder des questions aux examens simples. Puis, vous auriez besoin d’´ecrire
pendant ces 2h plutˆot que lire. Au cas de besoin (par exemple une table d’instructions MIPS),
on vous fournira les supports avec le sujet.
Vous n’avez pas le droit aux calculatrices et les t´el´ephones portables doivent ˆetre ´eteint et
rang´es dans les sacs. Le temps restant vous sera communiqu´e toutes les 30 minutes.
L’examen sera construit de la sorte qu’il sera difficile, mais pas impossible de r´epondre `a
toutes les questions dans le temps (2h). La liste de questions suivante ne tient pas compte
de la dur´ee.
quelques remarques sur les r´eponses attendues en bleu.
Exercice 1 [circuits bool´eens] Soit f(x0, . . . , x3) la fonction bool´eenne suivante : fdonne vrai si
(x3x2x1x0)2mod3 = 0.
Donnez une table de v´erit´e en forme de table de Karnaugh. Indiquez une couverture de la
table pour la forme normale disjonctive.
Donnez les formes normales conjonctives et disjonctives.
Exercice 2 [cmos] (a) A quoi sert un buffer , `a quoi sert un buffer tri-state ? Pourquoi
est-ce que le symbole de la porte not ressemble `a celui d’un buffer ?
La r´eponse demand´ee porte sur l’effet de l’amplification ´electrique du buffer. Une porte not ,
par exemple en CMOS, peut notamment servir `a amplifier le signal.
(b) Dessiner un multiplexeur avec entr´ees x0, x1, x2, x3et y0, y1et une sortie z tel que z=xisi
i= (y1, y0)2avec des buffers tri-state.
(c) R´ealisez la fonction xy en CMOS (avec un minimum de transistors).
La minimalit´e n’est pas n´ecessaire pour avoir des points sur cette question, tout circuit CMOS
fonctionnellement correct nous indique que vous avez compris le principe. Une solution de taille
minimale utilise la r´ecriture suivante de la fonction : x+y. Ce circuit se r´ealise alors avec un
NOT et un NOR vus dans le cours avec 6 transistors.
Exercice 3 Dessiner le circuit d’une bascule D qui op`ere sur le front montant.
Exercice 4 Consid´erez un circuit synchrone pour un compteuravec deux boutons incr´ementer
et reset , represenes par deux entr´ees Iet R. La sortie (pour faire simple, deux bits)
repr´esente un nombre binaire. Lorsqu’on appuie (front montant) sur I, la sortie devrait incr´ementer
modulo 4, lorsque Rest appui´e (entr´ee = 1), la sortie serait forc´ee `a 0.
Dessinez une machine de Moore pour ce comportement.
R´ealisez un circuit synchrone (portes et m´emoires) avec ce comportement.
Exercice 5 [MIPS]
(a) Traduire en assembleur MIPS l’algorithme pour le pgcd :
int c;
while ( a != 0 ) {
c = a; a = b%a; b = c;
}
}
(b) Traduire en assembleur MIPS l’algorithme suivant (supposez une adresse 32 bits pour la
table ad’entiers, par exemple 0xFF120323).
int max=0;
int i=0;
while(i<10){
if(max<a[i]) max=a[i];
i=i+1;
}
}
(c) La table des instructions fait figurer plusieurs pseudo-instructions (format P), notam-
ment move (qui copie la valeur d’un registre dans un autre et li qui charge une valeur 32
bits dans un registre. Exprimez ces pseudo-instructions par des instructions r´eelles du processeur.
Pourquoi est-ce qu’on n’a pas ajout´e ces instructions comme instructions r´eelles du processeur ?
La r´eponse sur la deuxi`eme question est double : move est inutile parce qu’il peut ˆetre cod´e
par une autre instruction, li n’est pas codable en 32 bits, alors que c’est pr´ecis´ement le choix
de MIPS d’avoir la mˆeme longueur pour toutes les instructions.
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