INF2170 Organisation des ordinateurs et assembleur. Examen Final. Jeudi 16 décembre Durée 3 heures

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Tristan Beaudoin
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1 Nom : Prénom : Code permanent : Salle : INF2170 Organisation des ordinateurs et assembleur Examen Final Jeudi 16 décembre Durée 3 heures Notes : Tout document interdit. Les réponses aux questions doivent être argumentées et aussi concises que possible. Le barème est donné à titre indicatif. La lisibilité et la qualité du code que vous écrivez est pris en compte dans la notation. Les pages paires peuvent être utilisées comme brouillon. Les pages 15 et 16 sont détachables et contiennent une annexe avec, entre autres, les instruction Pep/8.

2 Cette page peut être utilisée comme brouillon. 2

3 1 Questions de cours 1. En Pep/8, détaillez le comportement de BR et CALL en insistant sur les points communs et les différences. (5 points) 2. Pourquoi stocker les variables locales dans la pile facilite l écriture des sous-programmes récursifs. Justifiez votre réponse. (5 points) 3. Vous devez allouer un tableau dans la pile, quels modes d adressage Pep/8 devriez-vous utiliser pour lire et écrire dans le tableau. Justifiez votre réponse. (5 points) 3

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5 4. Que fait le processeur Pep/8 lorsqu il rencontre un RET0 alors que l on est dans le programme principal (c-à-d pas dans un sous-programme)? Justifiez votre réponse. (5 points) 2 Sous-programmes et adressages 1. Que fait le code suivant? Détaillez votre réponse. (5 points) CALL i c i CHARO A, i CALL l a STOP i c i : CHARO B, i l a : CHARO C, i RET0.END 5

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7 2. Soit un sous-programme Pep/8 possédant l entête suivante : ; s q r t : c a l c u l e l a r a c i n e c a r r é e d un nombre ; in : PP+0: l e nombre, 16 b i t s s i g n é #2d ; out : PP+2: l a r a c i n e c a r r é e du nombre, 16 b i t s s i g n é #2d ; La r a c i n e retourn é e e s t a r r o n d i e à l i n f é r i e u r. ; Si l e nombre e s t né g a t i f, une e r r e u r e s t a f f i c h é e et l e programme s a r r ê te. Écrivez un programme qui lit et affiche la racine carrée d un nombre. Vous invoquerez le sous-programme sqrt en utilisant la pile et selon les règles de l art. Attention, vous n avez pas à écrire sqrt ; vous devez juste l utiliser. (10 points) 7

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9 3. Soit le programme suivant qui transforme une chaîne en majuscule. Toutefois il manque des constantes, des spécificateurs d opérande et des spécificateurs d adressage (chaque trou est représenté par une lettre cerclée). Complétez les trous pour que le programme soit correct et élégant. (30 points) LDA h e l l o, a CALL up ; up ( h e l l o ) ; STRO h e l l o, b ; p r i n t ( h e l l o ) ; STOP h e l l o :. ASCII Le ChaMeaU PaSSe. \ x00 ; ; up : transforme une cha î ne en majuscule ; in : A=l a d r e s s e de l a cha î ne upstr :.EQUATE c ; L a d r e s s e de l a cha î ne ( et sauvegarde A) #2h upsavex :.EQUATE d ; Sauvegarde X #2h up : SUBSP e, i ; #upstr #upsavex STA upstr, f ; upstr=a STX upsavex, g ; sauve X LDX 0, i ; X = 0 up loop : LDA 0, i LDBYTEA upstr, h BREQ u p f i n ; while ( upstr [X]!= \ x00 ) { CPA a, i BRLT i CPA z, i BRGT up next ; i f ( upstr [X] >= a && upstr [X] <= z ) { SUBA j, i STBYTEA upstr, k ; upstr [X] = upcase ( upstr [X ] ) ; } up next : ADDX 1, l ; X++; BR up loop ; } // f i n while u p f i n : LDA upstr, m ; r e s t a u r e A LDX upsavex, n ; r e s t a u r e X ADDSP o, i ; #upstr #upsavex RET0 ; return.end 9

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11 3 Représentation de l information et mathématiques 1. Quelle est la représentation des nombres 0 et -0.5 en IEEE 754 simple précision (rappel : 1 bit de signe, 8 bits d exposant (pôle 7F), 23 bits de mantisse)? Détaillez toutes vos étapes de calcul. (10 points) 2. Quel est le nombre représenté par en IEEE 754 simple précision? Détaillez toutes vos étapes de calcul. (5 points) 11

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13 3. Assemblez en code machine le programme Pep/8 suivant (sous forme hexadécimale) et indiquez ce qu il affiche lorsqu exécuté. (10 points) hop : CHARO BR CHARO STOP.END A, i hop B, i 4. Écrivez la table de vérité de l expression a b + c (a + b) pour les variables a, b et c. (10 points) 13

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15 4 Annexes instructions de PEP 8 Spécif. Instruct. Significations Modes Codes conditions instr. d adressage affectés STOP Arrête l exécution du programme RETTR Retour d interruption MOVSPA Placer SP dans A MOVFLGA Placer NZVC dans A a BR Branchement inconditionnel i,x a BRLE Branchement si inférieur ou égal i,x a BRLT Branchement si inférieur i,x a BREQ Branchement si égal i,x a BRNE Branchement si non égal i,x a BRGE Branchement si supérieur ou égal i,x a BRGT Branchement si supérieur i,x a BRV Branchement si débordement i,x a BRC Branchement si retenue i,x a CALL Appel de sous-programme i,x r NOTr NON bit-à-bit du registre NZ r NEGr Opposé du registre NZV r ASLr Décalage arithmétique à gauche du registre NZVC r ASRr Décalage arithmétique à droite du registre NZC r ROLr Décalage cyclique à gauche du registre C r RORr Décalage cyclique à droite du registre C nn NOPn Interruption unaire pas d opération 00101aaa NOP Interruption non unaire pas d opération i 00110aaa DECI Interruption d entrée décimale d,n,s,sf,x,sx,sxf NZV 00111aaa DECO Interruption de sortie décimale i,d,n,s,sf,x,sx,sxf 01000aaa STRO Interruption de sortie de chaîne d,n,sf 01001aaa CHARI Lecture caractère d,n,s,sf,x,sx,sxf 01010aaa CHARO Sortie caractère i,d,n,s,sf,x,sx,sxf 01011nnn RETn Retour d un appel avec n octets locaux 01100aaa ADDSP Addition au pointeur de pile (SP) i,d,n,s,sf,x,sx,sxf NZVC 01101aaa SUBSP Soustraction au pointeur de pile (SP) i,d,n,s,sf,x,sx,sxf NZVC 0111raaa ADDr Addition au registre i,d,n,s,sf,x,sx,sxf NZVC 1000raaa SUBr Soustraction au registre i,d,n,s,sf,x,sx,sxf NZVC 1001raaa ANDr ET bit-à-bit du registre i,d,n,s,sf,x,sx,sxf NZ 1010raaa ORr OU bit-à-bit du registre i,d,n,s,sf,x,sx,sxf NZ 1011raaa CPr Comparer registre i,d,n,s,sf,x,sx,sxf NZVC 1100raaa LDr Placer 1 mot dans registre i,d,n,s,sf,x,sx,sxf NZ 1101raaa LDBYTEr Placer octet dans registre (0-7) i,d,n,s,sf,x,sx,sxf NZ 1110raaa STr Ranger registre dans 1 mot d,n,s,sf,x,sx,sxf 1111raaa STBYTEr Ranger registre (0-7) dans 1 octet d,n,s,sf,x,sx,sxf 15

16 4.2 8 directives de PEP 8 Directive.BYTE.WORD.BLOCK.ASCII.ADDRSS.EQUATE.END.BURN Signification Réserve 1 octet mémoire avec valeur initiale. Réserve 1 mot mémoire avec valeur initiale. Réserve un nombre d octets mis à zéro. Réserve l espace mémoire pour une chaîne de caractères (ex : Chaîne ). Réserve 1 mot mémoire pour un pointeur. Attribue une valeur à une étiquette. Directive obligatoire de fin d assemblage qui doit être à la fin du code. Le programme se terminera à l adresse spécifiée par l opérande. Ce qui suit.burn est écrit en ROM. 4.3 Codes ASCII importants (hexadécimaux) Codes ASCII Caractères 00 Caractère NUL 0A Caractère de saut de ligne sur PEP 8 (Enter) 20 Espacement 30 Premier chiffre 0 41 Premier caractère alphabétique majuscule A 61 Premier caractère alphabétique minuscule a 4.4 Adressages Mode aaa a Lettres Opérande Immédiat i Spec Direct 001 d mem[spec] Indirect 010 n mem[mem[spec]] Sur la pile 011 s mem[pp+spec]] Indirect sur la pile 100 sf mem[mem[pp+spec] Indexé x mem[spec + X] Indexé sur la pile 110 sx mem[pp+spec+x]] Indirect indexé sur la pile 111 sxf mem[mem[pp+spec]+x] 4.5 Registres Symbole r Description Taille N Négatif 1 bit Z Nul (Zero) 1 bit V Débordement (Overflow) 1 bit C Retenue (Carry) 1 bit A 0 Accumulateur 2 octets (un mot) X 1 Registre d index 2 octets (un mot) PP Pointeur de pile (SP) 2 octets (un mot) CO Compteur ordinal (PC) 2 octets (un mot) Spécificateur d instruction 1 octet Spec Spécificateur d opérande 2 octets (un mot) 16

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