Première session 2011 - Montefiore Institute ULg

INFO0061 — Organisation des ordinateurs
Examen ´ecrit du jeudi 9 juin 2011
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. On demande de construire un circuit s´equentiel jouant le rˆole d’un syst`eme
d’aide au stationnement.
Le circuit poss`ede deux entr´ees b0et b1connect´ees `a un capteur r´epondant aux
sp´ecifications suivantes :
– lorsque l’obstacle le plus proche du capteur se trouve `a une distance de
moins de 0,5 m`etre, on a b0= 0 et, dans ce cas, la valeur de b1peut ˆetre
quelconque ;
– lorsque l’obstacle le plus proche du capteur se trouve `a une distance de 0,5
`a 1 m`etre, on a b0= 1 et b1= 0 ;
– lorsque l’obstacle le plus proche du capteur se trouve `a plus d’un m`etre, on
ab0= 1 et b1= 1.
Le circuit `a construire poss`ede une sortie binaire sservant `a commander un
indicateur sonore devant produire un signal p´eriodique dont la forme varie
suivant la distance `a l’obstacle le plus proche (l’indicateur sonne lorsque s=
1) :
– si le premier obstacle se trouve `a une distance de moins de 0,5 m`etre, le
signal doit ˆetre
1
|{z}
p´eriode
11111111111 · · · ;
– si le premier obstacle se trouve `a une distance de 0,5 `a 1 m`etre, le signal
doit ˆetre
1 0
|{z}
p´eriode
1010101010 · · · ;
– si le premier obstacle se trouve `a plus d’un m`etre, le signal doit ˆetre
1000
| {z }
p´eriode
10001000 · · · .
2. (a) Soustrayez 1 au nombre repr´esent´e par la suite de bits 10011011 dans les
repr´esentations suivantes :
i. enti`ere non sign´ee,
ii. par valeur sign´ee,
1

iii. par compl´ement `a un,
iv. par compl´ement `a deux,
et donnez le r´esultat dans la mˆeme repr´esentation.
(b) D´efinissons x∈]0,+∞[ comme ´etant le plus grand nombre r´eel repr´esentable
de mani`ere exacte dans le standard IEEE 754 simple pr´ecision.
i. Quelle est la repr´esentation de xdans ce standard ? Justifiez.
ii. Quelle est la valeur de x? Justifiez.
3. (a) D´ecrivez pr´ecis´ement la forme g´en´erique d’une m´emoire ROM de ncellules
de mbits chacune :
i. Quel est le nombre total de bits m´emoris´es ?
ii. Quelles sont ses entr´ees et sorties ?
iii. De quelle mani`ere peut-on la contrˆoler ?
(b) Les registres de contrˆole PC et RI sont pr´esents dans les processeurs de
la plupart des architectures.
i. Quels sont leurs rˆoles ?
ii. D´ecrivez la mani`ere suivant laquelle ils sont modifi´es lors de l’ex´ecu-
tion d’un programme.
4. ´ Ecrivez un programme assembleur 80x86 capable de d´eterminer, `a partir d’une
s´equence de nombres entiers sign´es cod´es sur 16 bits, s’il y a plus de nombres
positifs ou nuls que de nombres strictement n´egatifs.
La s´equence de nombres est initialement point´ee par le registre BX et le nom-
bre d’entiers composant cette s´equence, suppos´e non nul, est contenu dans le
registre CX.
Le but du programme consiste `a placer dans le registre DX une valeur
– positive s’il y a plus de nombres positifs ou nuls que de nombres n´egatifs,
– nulle s’il y autant de nombres positifs ou nuls que de nombres n´egatifs,
– n´egative s’il y a plus de nombres n´egatifs que de nombres positifs ou nuls.
2

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)
3