Première session 2009

Informatique — Ordinateurs et syst`emes d’exploitation
Examen ´ecrit du jeudi 4 juin 2009
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 1re ann´ee de bachelier en sciences de l’ing´enieur, orientation
ing´enieur civil ne doivent pas r´epondre `a la question 5.
1. On demande de construire un circuit s´equentiel capable de contrˆoler la sonnerie et
la lampe de demande d’arrˆet d’un autobus. Le circuit poss`ede deux entr´ees :
–ivaut 1 lorsqu’au moins un des boutons poussoirs de demande d’arrˆet situ´es dans
l’autobus est enfonc´e, et 0 sinon.
–pvaut 1 lorsque les portes de l’autobus sont ouvertes, et 0 sinon.
Le circuit poss`ede deux sorties : une sonnerie set une lampe `. Leur comportement
est le suivant : lorsqu’une demande d’arrˆet est re¸cue (par l’entr´ee i) lorsque les
portes sont ferm´ees, la lampe `passe `a 1, et le reste jusqu’`a ce que les portes de
l’autobus soient ouvertes par le conducteur. En outre, la sonnerie retentit pendant
une p´eriode d’horloge. Si des demandes d’arrˆet ult´erieures arrivent avant que les
portes de l’autobus ne soient ouvertes, la sonnerie ne doit plus retentir. Lorsque les
portes de l’autobus s’ouvrent, la lampe doit s’´eteindre jusqu’`a la prochaine demande
d’arrˆet, moment auquel le processus recommence.
2. (a) Quel est le plus grand nombre naturel repr´esentable de fa¸con exacte dans le
standard IEEE 754 double pr´ecision ? Justifiez votre r´eponse. Quelle est sa
repr´esentation ?
(b) Parmi les proc´ed´es de repr´esentations “par valeur sign´ee”, “par compl´ement `a
un”, “par compl´ement `a deux” et “IEEE 754”, lequel est utilis´e en pratique dans
les processeurs modernes pour repr´esenter et manipuler des nombres entiers
sign´es ? Pour quelles raisons ?
(c) Donnez la plus petite repr´esentation du nombre −109 dans chacun des formats
suivants :
i. compl´ement `a un ;
ii. compl´ement `a deux ;
iii. IEEE 754 simple pr´ecision.
3. (a) Donnez la forme g´en´erale d’une m´emoire vive de type m×n, en d´etaillant le
nombre et le rˆole de chacune de ses entr´ees et sorties.
(b) De quelle mani`ere peut-on combiner des composants de m´emoire vive afin d’ob-
tenir un composant poss´edant un plus grand nombre de cellules, la taille des
cellules restant identique ? D´etaillez.
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4. On demande d’´ecrire un programme assembleur 80x86 d´eterminant la valeur maxi-
male des observations issues d’un ensemble d’exp´eriences.
Ces donn´ees sont organis´ees en m´emoire de la mani`ere suivante. Le nombre d’exp´e-
riences est contenu dans le registre CX ; le nombre d’observations par exp´erience est
contenu dans le registre DX. Ces deux valeurs peuvent ˆetre suppos´ees non nulles.
Chaque exp´erience consiste en un tableau d’observations, chacune de ces obervations
´etant repr´esent´ee par une valeur enti`ere non sign´ee cod´ee sur 8 bits. Les adresses (sur
16 bits) des CX tableaux d’exp´eriences sont contenues dans un tableau point´e par le
registre BX.
A la fin de l’ex´ecution du programme, le registre AL doit contenir la valeur maximale
des observations, toutes exp´eriences confondues.
En guise d’illustration, le sch´ema ci-dessous repr´esente une situation o`u il y a 3
exp´eriences, chacune contenant 2 observations. Le registre AL doit contenir la valeur
8 `a la fin de l’ex´ecution du programme.
6 4 2 8 4 1
BX
DX = 2 DX = 2 DX = 2CX = 3
5. Les ´etudiants inscrits en 1re ann´ee de bachelier en sciences de l’ing´enieur, orientation ing´e-
nieur civil ne doivent pas r´epondre `a cette question.
(a) Dans quels ´etats un processus peut-il se trouver ? D´ecrivez bri`evement chacun
d’entre-eux. Quelles sont les transitions possibles entre ces ´etats ?
(b) Quelles sont les raisons pour lesquelles la gestion de la m´emoire est habituelle-
ment confi´ee aux syst`emes d’exploitation ?
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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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