Examen d'Architecture des machines et systèmes informatiques du 22 juin 2002

Partie système (10 points)

Exercice 1 : édition de liens (5,5 points) Corrigé

On dispose d'un ensemble de modules définis comme suit:

A (1 pts)- Rappelez en quelques lignes le rôle et le fonctionnement de l'éditeur de liens.

B (2,5 pts)- On effectue l'édition de liens de tous ces modules. Donnez en justifiant brièvement votre réponse:

• les adresses d'implantation de ces modules,
• la taille totale du programme résultant,
• la table des liens après le premier passage,
• l'adresse de lancement du programme résultant.

C (1 pts)- On désire mettre dans une bibliothèque les modules CHAINE, GETOPT, SHADOK et UTIL. Sachant que l'éditeur de liens parcourt la bibliothèque séquentiellement, énoncez, en les justifiant, les ordres possibles.

D (1 pts)- Certains des liens utilisables dans un module ne sont à satisfaire dans aucun autre module. Vous listerez ces liens et, pour chacun d'eux, vous préciserez si vous estimez qu'il peut s'agir d'une anomalie ou non, en justifiant votre réponse.

Exercice 2 : désignation des fichiers (2,5 points) Corrigé

On dispose d'une arborescence de fichiers décrite comme suit :

A (0,5 pts)— Donner le chemin d’accès complet pour les trois fichiers apparaissant soulignés. On utilisera le séparateur " / ".

B (1 pt.)— Dans quels cas ces chemins d’accès peuvent-ils être simplifiés?

C (1 pt.)— Justifier en quelques lignes l’utilité d’une arborescence.

Exercice 3 : pagination à la demande (2 points) Corrigé

On s’intéresse à la pagination à la demande. Le système dispose de 4 cases qui sont toutes occupées, le tableau ci-dessous donnant pour chacune d’elles, la date en millisecondes du chargement de la page qu’elle contient, la date en microsecondes du dernier accès à cette page, et l’état des indicateurs de la case, accédée, modifiée et présence.

Case	Chargt	Accès	accédée	modifiée	présence
0	100	1280	1	1	1
1	150	930	0	1	1
2	210	820	0	0	1
3	250	1420	1	1	1

En justifiant votre réponse, donner quelle sera la page remplacée pour chacun des 4 algorithmes de remplacement suivant : LRU, FIFO, seconde chance et NRU.

Partie Architecture (10 points)

Note : toutes les questions sont indépendantes.

Représentation des informations (5 points)

question 1 (1,5 points)

On considère une représentation des nombres signés sur 16 bits en valeur signée. Donnez la représentation des nombres + 431₁₀ et —721₁₀. Exprimez le résultat en base 8.

question 2 (2 points)

On considère une représentation des nombres signés sur 16 bits en complément à 2. Quelle est la valeur décimale des nombres suivants exprimés en base 16 : A102₁₆ et 325E₁₆

question 3 (1,5 points)

On considère une représentation des nombres flottants selon le format IEEE 754 simple précision, avec un excédant à 127 et un bit caché à 1. Quelle est la valeur décimale du nombre: C782325E ₁₆ ?

Architecture (5 points)

question 4 (2,5 points)

Soit une mémoire centrale de 256 Mmots de 32 bits. On désire réaliser une mémoire-cache pour améliorer les performances du processeur disposant de cette mémoire centrale en lui ajoutant un dispositif de mémoire cache travaillant par blocs de 16 mots de 32 bits et de capacité utile égale à 128 Ko. Quelle est la taille réelle de ce cache à correspondance directe ?

question 5 (2,5 points)

Soit l’architecture 1 bus ci-dessous. Le temps de cycle mémoire est égal à deux cycles horloge. On appelle LEC et ECR les commandes lecture et écriture en mémoire. Les portes sont symbolisées par un rond sur le dessin et sont de la forme nom_bus_nom_registreSOR pour la porte permettant de déposer le contenu d’un registre sur le bus et nom_bus_nom_registreEN pour la porte permettant de faire entrer le contenu du bus dans un registre. Donnez la suite de microcommandes correspondant à l’exécution de l’instruction PUSH I champ2, qui écrit dans la pile le mot mémoire obtenu par adressage indirect (registres, mots mémoire et instructions sont sur 32 bits ; champ2 sur 16 bits). Evaluez le nombre de cycles horloge nécessaires en justifiant votre raisonnement.