Questions

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 int´erˆet, 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´e´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 compteuravec deux boutons incr´ementer
et reset , represent´es 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 ad’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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