TP1: Devenez un microprocesseur!
Ce travail pratique vaut 4% de la note totale du cours. À faire individuellement, il contient 36 questions obligatoires comptabilisées sur un total de 100 points, ainsi que 2 questions bonus pour 10 points supplémentaires. Le score maximal est 100%. Le travail est à remettre au plus tard lundi le 1er février à 23h59.
Objectifs
Ce travail pratique vise les objectifs suivants:
- Comprendre le fonctionnement des bus d’un micro-ordinateur
- Comprendre l’adressage de la mémoire et des entrées/sorties
- Comprendre la lecture, le décodage et l’exécution des instructions par un microprocesseur
- S'initier à la programmation en assembleur
Préparation
Dans ce travail pratique, nous utiliserons un simulateur d'ordinateur très rudimentaire. Il est tellement rudimentaire qu’il ne possède même pas de microprocesseur : VOUS serez le microprocesseur. Vous contrôlerez les bus d’adresse, de données et de contrôle via des boutons virtuels.
Vous devrez lire, décoder et exécuter des instructions dans une mémoire d’instructions non-volatile (« Read-Only Memory », ou ROM). Ces instructions vous demanderont de manipuler des variables dans la mémoire de données (« Random Access Memory », ou RAM) et d’accéder aux périphériques. L’ordinateur est doté d’un périphérique d’entrée (un clavier ASCII) et d’un périphérique de sortie (un écran à 7 segments).
Vous utiliserez un simulateur d’ordinateur où le microprocesseur est manquant. Vous jouerez le rôle du microprocesseur, et répondrez à des questions concernant le fonctionnement de l’ordinateur.
La section 8 du guide de l’utilisateur décrit le jeu d’instructions supporté par l’ordinateur, et vous sera utile pour répondre à plusieurs des questions.
Ressources
- Simulateur d'ordinateur à utiliser. Le simulateur est disponible sur les plate-formes suivantes:
- Suivez la procédure d'installation disponible dans le guide d'utilisateur du simulateur.
- Les fichiers ASM et XML nécessaires pour les questions 27 à 31, et 34 à 38.
Remise
Les questions sont disponibles directement sur le portail des cours. Veuillez donc y répondre avant la date limite indiquée ci-haut. La politique des retards mentionnée dans le plan de cours sera appliquée. Pour toutes questions concernant la procédure de remise ou le travail lui-même, posez vos questions sur le forum!
Remerciements
Merci à Étienne Tremblay d'avoir créé le TP original qui a servi d'inspiration pour celui-ci. Merci aussi à Marc-André Gionet, Kevin Lévesque, Diane Fournier et Daniel Lussier-Lévesque pour l'implémentation initiale du simulateur. Finalement, merci à Marc-André Gardner pour les nouvelles améliorations portées à ce simulateur, ainsi que pour l'élaboration de la version "ENA" du TP!