UNIVERSITÉ DE SHERBROOKE DÉPARTEMENT D INFORMATIQUE. Devoir # 3 IFT 209 Programmation système

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Pierre Perras
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1 UNIVERSITÉ DE SHERBROOKE DÉPARTEMENT D INFORMATIQUE Devoir # 3 IFT 209 Programmation système Devoir à remettre au plus tard le lundi 6 mars 2017 à 23h59. Les nombres à précision infinie Noms : Ce devoir est à faire en équipe de deux. Une partie de la correction sera automatique. Il est donc important de bien respecter les consignes pour la soumission. Vous devez utiliser le fichier tp3.as fourni sur le site web du cours comme point de départ. Le point d entrée de votre programme doit obligatoirement être BigNum Vous devez soumettre un dossier nommé tp3 contenant directement Le fichier tp3.as Vous devez soumettre votre dossier via le logiciel turnin avec la commande suivante : turnin -c ift209 -p tp3 tp3 Une erreur lors de la soumission vous fera perdre 75% de la note. 1

2 Malgré la capacité des machines modernes à manipuler de relativement grands nombres (< 2 64 ), ce qui couvre la majorité des applications habituelles, plusieurs secteurs d activité se heurtent à cette limite fondamentale (cryptographie, modèles physiques et mathématiques par exemple). Afin de permettre ce genre de calculs, il est nécessaire d implémenter le calcul sur les nombres à précision infinie au niveau logiciel. Tâche à réaliser Pour réussir correctement ce devoir, vous devez écrire, en assembleur de SPARC v9, un petit programme qui permet de faire de l arithmétique sur des nombres entiers signés de 160 bits (5 mots). Vous devez implémenter un calculateur constitué d un accumulateur de 160 bits, qui sera le premier opérande de chaque opération et qui en recevra aussi le résultat après. De plus, vous devez ajouter un espace mémoire de 5 cases (numérotées de 0 à 4), pouvant contenir chacune un nombre de 160 bits. L opération de multiplication est un bonus, c est à dire que vous pouvez avoir 100% même si vous ne l implémentez pas. Par contre, une solution fonctionnelle vous vaudra 20 points supplémentaires. Plus précisément, le déroulement de votre programme sera le suivant : 1. Afficher un menu simple expliquant les opérations permises en démarrant, comme ceci Calcul de grand nombres Operations 0- Acc := val 1- Mem[val] := Acc 2- Acc += val OU Acc += Mem[val] 3- Acc -= val OU Acc -= Mem[val] 4- Acc *= val OU Acc *= Mem[val] 5- Changer de source: 0=constante, 1=mem 6- Fin 2. Lire au clavier la commande et la réaliser. Toutes les commandes sauf 6 (fin du programme) prennent un second paramètre, qui sera une constante ou un numéro de case mémoire (commandes 0 à 4), ou un mode de fonctionnement (commande 5). Cette étape doit se répéter jusqu à ce que la commande 6 soit entrée, ce qui termine le 2

3 programme. Chaque lecture d une commande doit être précédée de l affichage d une invite de commande, comme ceci : Commande> 3. Exécuter la commande en question. Lorsque la commande est une opération arithmétique, le résultat doit toujours se retrouver dans l accumulateur. Lisez la section qui suit pour de plus amples détails sur chacune des opérations. 4. Afficher l état de votre calculateur : les valeurs contenues dans l accumulateur et les cases mémoire doivent être facilement lisibles. Pour ce devoir, il ne vous est pas demandé d afficher les valeurs en décimal signé, mais bien en hexadécimal, sans vous soucier du signe. Voici un exemple où l accumulateur contient la valeur -1 et la seconde case mémoire contient la valeur 10 : Acc : ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff Mem[0]: Mem[1]: a Mem[2]: Mem[3]: Mem[4]: Opérations à supporter Toutes les constantes mentionnées ici sont des entiers strictement positifs. Toutes les constantes doivent être entrées au clavier en décimal. 1. Affecter une constante à l accumulateur (0- Acc := val) La commande 0 affecte une constante de 64 bits à l accumulateur. Cette commande ne peut donc que mettre 0 dans tous les mots de l accumulateur, sauf les deux moins significatifs, où votre constante va toujours pouvoir rentrer. Le paramètre ici sera la constante en question. 2. Copier l accumulateur vers une des cases mémoire (1- Mem[val] := Acc). Le paramètre ici sera le numéro de la case mémoire (0 à 4). 3. Additionner deux valeurs (2- Acc += val OU Acc += Mem[val]). Les deux valeurs sont soit l accumulateur et une constante, soit l accumulateur 3

4 l accumulateur. Le choix d une constante ou une case mémoire est déterminé par la commande Soustraire deux valeurs (3- Acc -= val OU Acc -= Mem[val]). Les deux valeurs sont soit l accumulateur et une constante, soit l accumulateur l accumulateur. Le choix d une constante ou une case mémoire est déterminé par la commande Multiplier deux valeurs (4-Acc *= val OU Acc *= Mem[val]). Les deux valeurs sont soit l accumulateur et une constante, soit l accumulateur l accumulateur. Le choix d une constante ou une case mémoire est déterminé par la commande 5. Les valeurs sont considérées comme strictement positives lorsque la multiplication est concernée. Vous devez utiliser l algorithme de multiplication vu en classe. 6. Choisir la source du paramètre (5- Changer de source : 0=constante, 1=mem). La deuxième valeur entrée après chaque commande est soit une constante, soit un numéro de case mémoire. Par défaut, au démarrage du programme, vous devez assumer que ces valeurs seront des constantes. Lorsque la commande 5 est exécutée, l utilisateur doit pouvoir changer la signification du paramètre (constante ou case mémoire). Quelques conseils pratiques Afin de faciliter la réalisation de ce travail, il vous est fortement suggéré de lire ce qui suit et de l appliquer. Bien que ça ne vous soit pas exigé (cette matière est formellement vue après l intra), il vous est fortement recommandé de subdiviser votre solution en sous-programmes. Par exemple, vous pourriez faire un sous-programme pour chaque opération arithmétique. La gestion du menu en sera grandement facilitée. Le fichier de départ contient déjà le squelette de chacune des sous-opérations sous forme de sousprogramme. Vous pouvez vous en inspirer. Pour coder la multiplication, vous aurez besoin d utiliser les décalages de bits. Cette matière est aussi vu après l intra. L utilisation de la commande est cependant assez simple (référez-vous au manuel du cours pour les détails) pour vous demander de l utiliser maintenant. 4

5 Le nombre de mots que contiennent les cases mémoire et l accumulateur a été choisi de façon arbitraire. C est un nombre suffisamment grand pour vous forcer à implanter un code plutôt générique pour résoudre le problème. Des solutions particulières à l arithmétique sur exactement 160 bits vous vaudront la note 0. Pour tester votre programme, vous pouvez utiliser les fichiers de test fourni sur le site web, comme ceci : tp3 < /test1 L opérateur < suivant l exécutable tp3 remplace les entrées au clavier par le contenu du fichier test1 du répertoire courant. De cette façon, vous n avez pas besoin de modifier votre programme pour lire dans des fichiers au lieu du clavier, et vous n avez pas non plus besoin d entrer les commandes à la main de cette façon. Faites attention! Les tests d exécution pour la correction seront faits en suivant cette méthode! Assurez-vous que votre devoir lit correctement les données de cette façon avant de soumettre! Bon travail! 5

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