Examen – Architecture des ordinateurs

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L3 informatique

Examen - Architecture des ordinateurs

Mardi 15 mai 2012 - durée 2h

Les documents de cours et de TD/TP sont interdits. Seule est autorisée une feuille A4 de notes

personelles approuvée par les suveillants du partiel. Cette feuille devra être rendue avec la copie.

Les ordinateurs, calculatrices ainsi que les téléphones sont interdits.

Les exercices sont indépendants. Prenez donc le temps de lirel"énoncé entièrement avant de commencer.

Je tiens également à signaler que la lisibilité de votre copie sera prise en compte dans la correction.

Dans votre propre intérêt, faites des réponses claires, propres et concises (et si possible justes).

Exercice 1-Un petit exercice de mémoire

1. L"efficacité de la mémoire cache repose sur le principe de localité. Expliquer en quelques

lignes ce principe et comment il est utilisé.

2. Donner et décriver brièvement les différentes politiques de remplacement possibles lors d"un

défaut de cache. Laquelle est la plus utilisée en pratique etpourquoi?

Exercice 2-Pipeline

1. Expliquer en quelques lignes le principe de pipelining.

2. On suppose que l"on dispose d"un processeur pipeliné à 5 étages dont le temps de cycle est de

0.4ns. Combien de temps faut-il pour exécuter les101premières instructions en supposant

qu"il n"y a aucun aléa?

3. On suppose que l"on dispose d"un processeur pipeliné à 4 étages possédant une structure de

cache/bus permettant l"accès parallèle aux instructions et aux données (comme on l"a vu en

cours). Identifier et expliquer très brièvement les éventuels aléas présents dans la suite d"in-

structions suivante.

Code1 :

Code2 :

Code3 :

Code4 :

Exercice 3-Quelques instructions

1. Sans utiliser l"instruction

écrire une suite d"instructions qui calcule le produit demetn oùmetnsont des entiers non-signés codés sur16 bitsinitialement situés sur le haut de la pile. Le résultat sera placé dans le registre

Exercice 4-Trouver ses mots.

Dans les questions suivantes agrémentez votre code de commentaires afin d"expliquer ce que font les différentes parties de votre programme.

Une chaîne de caractères est un tableau contigu d"octets finissant par l"octet zéro. Calculer la

longueur d"une chaîne revient donc à trouver l"octet zéro final.

1. Ecrire une fonction

qui prend comme argument l"adresse du premier caractère d"une chaîne et renvoie dans le nombre de mots que compte la chaîne. Votre fonction doit respecter les conventions du C. Le code ascii du caractère est.

Exercice 5-Basculons dans le séquentiel

1. Rappeler le fonctionnement d"une bascule D flip-flop frontmontant.

2. Donner un circuit simulant une bascule D flip-flip front descendant.(Vous pourrez utiliser une

ou plusieurs bascules D flip-flop front montant)

Exercice 6-Quelques séquences d"états

On considère le graphe des états décrit par la table ci-dessous :

Etat courantEntréeEtat suivant

000 011 102
110
201
212

1. Dessiner le graphe des états correspondant à cette table.

2. Combien faut-il de bascules pour simuler le comportementde ce système à l"aide d"un circuit

séquentiel?

3. Construire un tel circuit séquentiel.(expliquer les différentes étapes de la construction)

Exercice 7-Trouver le bon tempo.

On considère le schéma représenté à gauche de la figure ci-dessous où le rectangle symbolise

une bascule D et l"entréeIreçoit le signal d"horloge donné à droite de la figure. I OQD Q Le circuit (à gauche) et le signal d"horloge (à droite)

1. Donner la forme du signal de la sortieO. Représenter sur une même figure les chrono-

grammes d"entrée et de sortie.On suppose que le courant initial en sortie est nul.

2. Expliquer ce que fait ce circuit.

3. En s"inspirant de ce circuit, comment pourrait-on construire un circuit qui divise la fréquence

d"un signal d"horloge par 5?

4. Donner un circuit qui divise la fréquence d"un signal d"horloge par cinq.

3 Résumé des principales instructions assembleur dst srcdéplacesrcdansdst ds1 ds2échangeds1etds2 srcplacesrcau sommet de la pile dstsupprime le sommet de la pile et le place dansdst dst srcajoutesrcàdst dst srcajoutesrcàdstavec retenue dst srcsoustraitsrcàdst dst srcsoustraitsrcàdstavec retenue srcmultiplieparsrc(résultat dans|) srcmultiplieparsrc(cplt à 2) srcdivise|parsrc(=quotient,=reste) srcdivise|parsrc(cplt à 2) dst1+dst dstdst-1 dst-dst dstplace (notdst) dansdst dst srcplace (srcANDdst) dansdst dst srcplace (srcORdst) dansdst dst srcplace (srcXORdst) dansdst dst nbdécalage arithmétique à gauche denbbits dedst dst nbdécalage arithmétique à droite denbbits dedst dst nbdécalage logique à gauche denbbits dedst dst nbdécalage logique à droite denbbits dedst dst nbrotation à gauche denbbits dedst dst nbrotation à droite denbbits dedst dst nbrotation à gauche denbbits dedstavec retenue dst nbrotation à droite denbbits dedstavec retenue sr1 sr2comparesr1etsr2 adrsaut vers l"adresseadr adrsaut conditionné par xx vers l"adresseadr adrrépétition de la bouclenbde fois (nbdans) adrrépétition de la boucle conditionnée par x 4quotesdbs_dbs5.pdfusesText_10

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ARCHITECTURE DES ORDINATEURS Corrigé Examen Décembre 2011 3H