Exercices sur la structure des ordinateurs - examen de trattrapage, Examens de Programmation informatique. Ecole des Ingénieurs de la Ville de Paris
Christophe
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Exercices sur la structure des ordinateurs - examen de trattrapage, Examens de Programmation informatique. Ecole des Ingénieurs de la Ville de Paris

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Exercices d’informatique sur la structure des ordinateurs - examen de rattrapage. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: exercices.
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E.N.S.E.I.R.B.

Filière Informatique 1ère année

Filière Télécom 1ère année

Année 2004-2005

STRUCTURE DES ORDINATEURS

EXAMEN DE RATTRAPAGE

2 heures

avec documents de cours

N.B. : - Les réponses aux questions doivent être argumentées et aussi concises que possible.

- Le barème est donné à titre indicatif.

Question 1. (6 points)

(1.1) (2 points)

Expliquer ce qu’est le complément à deux en arithmétique entière.

(1.2) (4 points)

En utilisant des portes ET, OU et NON, construisez et dessinez un dispositif ayant les propriétés

suivantes :

– le dispositif possèdera 4 lignes d’entrée et 2 lignes de sortie ;

– les 4 lignes d’entrée représentent l’écriture, au moyen de la notation en complément à deux, de

nombres x en arithmétique entière signée ;

– les 2 lignes de sortie doivent fournir les valeurs suivantes :

Condition S0 S1

x = 0 0 0

x < 0 0 1

x > 1 1 0

x = 1 1 1

Question 2. (4 points)

Construisez un multiplicateur à deux bits à partir de portes ET, OU et NON et d’additionneurs à 1 bit

(représentés comme des bôıtes noires). Ce multiplicateur doit posséder deux entrées à 2 bits et une sortie

à 4 bits. Pour vous aider, pensez à comment vous multiplieriez deux nombres à deux bits en utilisant un

papier et un crayon. Supposez que les nombres sont non signés.

Question 3. (4 points)

Un disque typique annonce un temps de recherche moyen (seek time) de 8 ms et tourne à 7200 tours par

minute. Le débit de transfert est de 1 Mo par seconde et le surcoût du contrôleur est de 2 ms de latence.

Quelle sera la taille minimale d’un secteur si l’on désire qu’au moins 10 % du temps d’accès moyen soit

utilisé au transfert d’un secteur ? (Note : La taille d’un secteur doit être une puissance de 2 !)

Question 4. (6 points)

La machine sur laquelle porte l’exercice comporte les éléments suivants :

– une mémoire principale de 32 octets ;

– un registre de travail de 8 bits (nommé ACCU) qui contient une des entrées de l’UAL avant exécution

de l’opération, et le résultat de l’opération ensuite ;

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– une Unité Arithmétique et Logique (UAL) sachant exécuter les opérations suivantes : addition, sous-

traction ;

– un registre de 2 bits (nommé FLAGS) qui sont positionnés en fonction du résultat de l’UAL (bit0=1 si

le résultat est nul, bit1=1 si le résultat est négatif) ;

– un registre compteur d’instruction (IP) qui contient l’adresse de la prochaine instruction à exécuter

– un registre instruction (INST) qui contient le code de l’instruction courante.

(4.1) (1 point)

Combien de bits faut-il pour représenter une adresse ?

(4.2) (1 point)

En supposant que le nombre d’instructions disponible est de 8 et que chaque instruction est

représentée sous la forme (( Opcode Adresse )), combien de bits faut-il pour coder une instruction ?

(4.3) (2 points)

La liste des instructions est la suivante : addition, soustraction, chargement du registre ACCU,

sauvagerde de ACCU, branchement inconditionnel, branchement si nul, branchement si négatif, fin.

Donner un code binaire (Opcode) et un nom symbolique à chacune d’entre elles ; expliquez les raisons

pour lesquelles vous avez attribué telle valeur binaire à telle instruction.

(4.4) (2 points)

Écrivez un programme (en langage symbolique) dont la première ligne sera à l’adresse 10h de la

mémoire, permettant d’ajouter deux nombres stockés aux adresses 01h et 02h et rangeant le résultat

à l’adresse 03h.

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