Première session 2010 - Montefiore Institute ULg

Informatique — Ordinateurs et syst`emes d’exploitation
Examen ´ecrit du lundi 31 mai 2010
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.
Les ´etudiants inscrits en 1`ere ann´ee de bachelier en sciences de l’ing´enieur, orien-
tation ing´enieur civil ne doivent pas r´epondre `a la question 5.
1. On demande de construire un circuit s´equentiel poss´edant une entr´ee iet sept
sorties a, b, c, d, e, f, g connect´ees `a un afficheur num´erique `a sept segments. Un
segment est allum´e lorsque la sortie correspondante vaut 1.
Si t1et t2d´enotent les instants de deux coups d’horloge successifs quelconques,
et si i1et i2sont respectivement les valeurs de l’entr´ee iaux temps t1et t2,
l’afficheur doit indiquer au temps t2
– si i1et i2sont toutes deux ´egales `a 0 ;
– si une seule valeur parmi i1et i2est ´egale `a 1 ;
– si i1et i2sont toutes deux ´egales `a 1.
f
e
d
a
b
c
g
A titre d’illustration, voici le comportement souhait´e de l’afficheur pour des
valeurs particuli`eres de l’entr´ee i(le temps ´evoluant de gauche `a droite) :
i0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0
Afficheur
2. (a) Calculez la somme 3 + (−17) `a partir des repr´esentations de ces nombres
i. par compl´ement `a un ;
ii. par compl´ement `a deux.
(b) Donnez un nombre ntel que, parmi les nombres net n+ 1, l’un est
repr´esent´e de fa¸con exacte en IEEE754 simple pr´ecision, et l’autre non.
Justifiez votre r´eponse.
1

3. (a) Quelles sont les grandes diff´erences entre un registre et une m´emoire vive
(RAM), au niveau de leurs entr´ees et sorties, et de leurs performances ?
Dans quelles circonstances a-t-on recours `a l’un de ces types de m´emoire
plutˆot qu’`a l’autre ?
(b) Quelles sont les diff´erentes unit´es du circuit de donn´ees d’un processeur ?
Pour chacune d’entre elles, pr´ecisez son rˆole ainsi que la mani`ere dont elle
est pilot´ee.
4. ´ Ecrivez un programme assembleur 80x86 calculant la diff´erence entre la valeur
maximale et la valeur minimale d’une s´equence de nnombres entiers sign´es
encod´es dans des cellules cons´ecutives du segment de donn´ees.
Initialement, le registre AX pointe vers la s´equence de nombres, et CX contient
le nombre n, suppos´e non nul, de valeurs formant cette s´equence. Chacun des
nombres de la s´equence est encod´e sur 16 bits.
A la fin de l’ex´ecution du programme,
– Le registre DX doit contenir la diff´erence entre la valeur maximale et la
valeur minimale des nnombres formant la s´equence ;
– A l’exception des registres DX et FLAGS, tous les registres doivent avoir
retrouv´e leur valeur initiale.
5. Les ´etudiants inscrits en 1`ere ann´ee de bachelier en sciences de l’ing´enieur, orientation
ing´enieur civil ne doivent pas r´epondre `a cette question.
Dans le noyau d’un syst`eme d’exploitation,
(a) Quels sont les diff´erents niveaux de privil`ege associ´es au registre de pri-
vil`ege ?
(b) Pourquoi ces niveaux sont-ils n´ecessaires ?
(c) Quand et comment passe-t-on d’un niveau de privil`ege `a l’autre ?
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