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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 notespersonelles 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 encours). Identifier et expliquer très brièvement les éventuels aléas présents dans la suite d"in-
structions suivante.Code1 :
Code2 :
1Code3 :
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 registreExercice 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 102110
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)
2Exercice 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)