Organisation des ordinateurs Examen de premi`ere session 2012

Organisation des ordinateurs
Examen de premi`ere session 2012
Livres ferm´es. Dur´ee : 3 heures 1/2.
Veuillez r´epondre `a chaque question sur une feuille s´epar´ee sur laquelle figurent
nom, pr´enom et section. Soyez bref et concis, mais pr´ecis.
1. Construire un circuit s´equentiel capable de d´etecter des valeurs vraies isol´ees[5/20]
dans un flux de donn´ees bool´eennes. Ce circuit poss`ede une entr´ee i, par la-
quelle lui sont successivement fournies les donn´ees `a traiter, et une sortie s.
Cette sortie sdoit produire une valeur ´egale `a 1 chaque fois que l’entr´ee re¸coit
un bit ´egal `a 1 qui est `a la fois pr´ec´ed´e et suivi d’un bit ´egal `a 0. Dans tous
les autres cas, la sortie sdoit produire une valeur nulle.
A titre d’exemple, voici le comportement souhait´e du circuit pour un sc´enario
particulier (le temps ´evoluant de gauche `a droite) :
i0001010110110011101· · ·
s?000101000000000000· · ·
2. (a) On consid`ere la suite de bits form´ee par abits ´egaux `a 1 suivis par b[2/20]
bits ´egaux `a 0 suivis par cbits ´egaux `a 1, avec a > 0, b > 0 et c > 0.
Calculer le nombre que cette suite de bits repr´esente par la m´ethode du
compl´ement `a deux.
(b) Quel est le plus grand nombre qui peut ˆetre repr´esent´e de fa¸con exacte par[2/20]
le proc´ed´e IEEE 754 en simple pr´ecision ? (D´etailler votre raisonnement.)
(c) Quelle est l’utilit´e de la repr´esentation d´enormalis´ee des mantisses dans[1/20]
le proc´ed´e IEEE 754 ?
3. (a) On souhaite assembler un composant de m´emoire vive et un composant[4/20]
de m´emoire morte, tous deux 1G ×8, de fa¸con `a obtenir une m´emoire
composite 2G ×8. Les adresses les plus basses de cette m´emoire doivent
correspondre aux cellules de la m´emoire vive.
Dessiner un sch´ema complet montrant comment r´ealiser cet assemblage.
(Note : La forme des lignes de contrˆole des composants peut ˆetre librement
choisie.)
(b) Quelle est l’utilit´e des lignes d’´etat d’un processeur ?[1/20]
4. Ecrire un programme assembleur 80x86 capable de compter dans un tableau[5/20]
le nombre de valeurs qui appartiennent `a un intervalle donn´e. Initialement, le
registre AX pointe vers un tableau d’octets et CX contient la taille de celui-ci.
Les registres BL et BH contiennent respectivement une borne inf´erieure aet
une borne sup´erieure b, toutes deux sign´ees. A la fin de son ex´ecution, le pro-
gramme doit retourner dans DX le nombre d’octets du tableau dont la valeur
(sign´ee) est comprise entre aet b(ces bornes ´etant incluses). On demande
´egalement que ce programme laisse inchang´ees les valeurs des registres AX,
CX, BL et BH.
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Annexe 1 : Modes d’adressage des instructions 80x86
MOV
Op.1 Op.2 Op.1 Op.2
rαrαrαpα
mαrαrαiα
rαmαpαiα
pαrαmαiα
XCHG
Op.1 Op.2
rαrα
mαrα
pαrα
rαmα
rαpα
PUSH
Op.1
r16
m16
i16
POP
Op.1
r16
m16
ADD, SUB, AND, OR, XOR, CMP
Op.1 Op.2 Op.1 Op.2
rαrαrαpα
mαrαrαiα
rαmαpαiα
pαrαmαiα
r16 i8 p16 i8
m16 i8
INC, DEC, MUL, NOT
Op.1
rα
mα
pα
JMP, LOOP, CALL
Op.1
i16
r16
m16
p16
r= registre, i= imm´ediat, m= direct, p= indirect ou indirect index´e, α= 8 ou
16.
Annexe 2 : Instructions de saut conditionnel
Instr. Condition de saut
JE Op1 =Op2
JNE Op1 6=Op2
JG Op1 >Op2 (valeurs sign´ees)
JGE Op1 ≥Op2 (valeurs sign´ees)
JL Op1 <Op2 (valeurs sign´ees)
JLE Op1 ≤Op2 (valeurs sign´ees)
JA Op1 >Op2 (valeurs non sign´ees)
JAE Op1 ≥Op2 (valeurs non sign´ees)
JB Op1 <Op2 (valeurs non sign´ees)
JBE Op1 ≤Op2 (valeurs non sign´ees)
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