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Archi-1-TD9
v13 v14 42 42 **Questions** 43 43 44 1. Il y a deux mémoires dans **almo1** : RAM et ROM. Qu'est-ce qui les distinguent et que contiennent-elles ? 45 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 46 '' 47 Cours 9 / slides 6 et 9 44 1. Il y a deux mémoires dans **almo1** : RAM et ROM. Qu'est-ce qui les distinguent et que contiennent-elles ? (C9 S6+S9) 45 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 46 '' 48 47 * La ROM est une mémoire morte, c'est-à-dire en lecture seule. Elle contient le code de démarrage du prototype. 49 48 * La RAM est une mémoire vive, c'est-à-dire pouvant être lue et écrite. Elle contient le code et les données. 50 49 '' 51 50 }}} 52 1. Qu'est-ce l'espace d'adressage du MIPS ? Quelle taille fait-il ?\\Quelles sont les instructions du MIPS permettant d'utiliser ces adresses ? Est-ce synonyme de mémoire ? 53 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 54 '' 55 Cours 9 / slide 7 51 1. Qu'est-ce l'espace d'adressage du MIPS ? Quelle taille fait-il ?\\Quelles sont les instructions du MIPS permettant d'utiliser ces adresses ? Est-ce synonyme de mémoire ? (C9 S7) 52 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 53 '' 56 54 * L'espace d'adressage du MIPS est l'ensemble des adresses que peut former le MIPS. 57 55 * Les adresses sont sur 32 bits et désignent chacune un octet, il y a donc 2^32^ octets. … … 60 58 '' 61 59 }}} 62 1. Dans quel composant matériel se trouve le code de démarrage et à quelle adresse est-il placé dans l'espace d'adressage et pourquoi à cette adresse ? 63 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 64 '' 65 Cours 9 / slide 6 et 7 60 1. Dans quel composant matériel se trouve le code de démarrage et à quelle adresse est-il placé dans l'espace d'adressage et pourquoi à cette adresse ? (C9 S6+S7) 61 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 62 '' 66 63 * Le code de boot est dans la mémoire ROM. 67 64 * Il commence à l'adresse `0xBFC00000` parce que c'est l'adresse qu'envoie le MIPS au démarrage. 68 65 '' 69 66 }}} 70 1. Quel composant permet de faire des entrées-sorties dans almo1 ?\\Citez d'autres composants qui pourraient être présents dans un autre SoC ? 71 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 72 '' 73 Cours 9 / slide 6 + connaissances personnelles 67 1. Quel composant permet de faire des entrées-sorties dans almo1 ?\\Citez d'autres composants qui pourraient être présents dans un autre SoC ? (C9 S6+connaissances personnelles) 68 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 69 '' 74 70 * Ici, c'est le composant `TTY` qui permet de sortir des caractères sur un écran et de lire des caractères depuis un clavier. 75 71 * Dans un autre SoC, on pourrait avoir un contrôleur de disque, un contrôleur vidéo, un port réseau Ethernet, un port USB, des entrées analogiques (pour mesurer des tensions), etc. 76 72 '' 77 73 }}} 78 1. Il y a 4 registres dans le contrôleur de `TTY`, à quelles adresses sont-ils placés dans l'espace d'adressage ?\\Comme ce sont des registres, est-ce que le MIPS peut les utiliser comme opérandes pour ses instructions (comme add, or, etc.) ?\\Dans quel registre faut-il écrire pour envoyer un caractère sur l'écran du terminal (implicitement à la position du curseur) ?\\Que contiennent les registres `TTY_STATUS` et `TTY_READ` ?\\Quelle est l'adresse de `TTY_WRITE` dans l'espace d'adressage ? 79 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 80 '' 81 Cours 9 / slide 10 74 1. Il y a 4 registres dans le contrôleur de `TTY`, à quelles adresses sont-ils placés dans l'espace d'adressage ?\\Comme ce sont des registres, est-ce que le MIPS peut les utiliser comme opérandes pour ses instructions (comme add, or, etc.) ?\\Dans quel registre faut-il écrire pour envoyer un caractère sur l'écran du terminal (implicitement à la position du curseur) ?\\Que contiennent les registres `TTY_STATUS` et `TTY_READ` ?\\Quelle est l'adresse de `TTY_WRITE` dans l'espace d'adressage ? (C9 S10) 75 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 76 '' 82 77 * Le composant `TTY` est placé à partir de l'adresse `0xD0200000`. 83 78 * Non, ce sont des registres de périphériques placés dans l'espace d'adressage et donc accessibles par des instructions load/store uniquement. … … 86 81 '' 87 82 }}} 88 1. Le contrôleur de `TTY` peut contrôler de 1 à 4 terminaux. Chaque terminal dispose d'un ensemble de 4 registres (on appelle ça une carte de registres, ou en anglais une ''register map''). Ces ensembles de 4 registres sont placés à des adresses contiguës. S'il y a 2 terminaux (`TTY0` et `TTY1`), à quelle adresse est le registre `TTY_READ` de `TTY1` ? 89 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 90 '' 91 Cours 9 / slide 10 83 1. Le contrôleur de `TTY` peut contrôler de 1 à 4 terminaux. Chaque terminal dispose d'un ensemble de 4 registres (on appelle ça une carte de registres, ou en anglais une ''register map''). Ces ensembles de 4 registres sont placés à des adresses contiguës. S'il y a 2 terminaux (`TTY0` et `TTY1`), à quelle adresse est le registre `TTY_READ` de `TTY1` ? (C9 S10) 84 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 85 '' 92 86 * Si les adresses utilisées par `TTY0` commencent à `0xd0200000` alors celles de `TTY1` commencent à l'adresse `0xd0200010` et donc `TTY_READ` est à l'adresse `0xd0200018`. 93 87 '' 94 88 }}} 95 1. Que représentent les flèches bleues sur le schéma ? Pourquoi ne vont-elles que dans une seule direction ? 96 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 97 '' 98 Cours 9 / slide 11 89 1. Que représentent les flèches bleues sur le schéma ? Pourquoi ne vont-elles que dans une seule direction ? (C9 S11) 90 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 91 '' 99 92 * Ces flèches représentent les requêtes d'accès à la mémoire, c'est-à-dire les ''loads'' et les ''stores'' qui sont émis par le MIPS lors de l'exécution des instructions `lw`, `sw`, etc. Les requêtes sont émises par le MIPS et reçues par les composants mémoires ou périphériques. 100 93 * On ne représente pas les données qui circulent, mais juste les requêtes, pour ne pas alourdir inutilement le schéma. Implicitement, si le MIPS envoie une requête de lecture alors il y aura une donnée qui va revenir, c'est obligatoire, alors on ne la dessine pas, car ce n'est pas intéressant. En revanche, le fait que le MIPS soit le seul composant à émettre des requêtes est une information intéressante. … … 114 107 **Questions** 115 108 116 1. Nous savons que l'adresse du premier registre du `TTY` est `0xd0200000` est qu'à cette adresse se trouve le registre `TTY_WRITE` du `TTY0`.\\Écrivez le code permettant d'écrire le code ASCII `'x'` sur le terminal 0. Vous avez droit à tous les registres du MIPS puisqu'à ce stade il n'y pas de conventions sur leur utilisation. 117 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 118 '' 119 Cours 9 / slide 10\\\\ 120 Ce qu'il faut bien comprendre, c'est que l'adresse du registre TTY_WRITE est l'adresse d'une __sortie du SoC__, ce n'est pas une mémoire à proprement parler. Il est d'ailleurs interdit de lire à cette adresse. Pour écrire un message à l'écran, il faut écrire tous les caractères du message à cette adresse (0xD0200000). En principe, entre chaque écriture, il faut attendre un peu que le caractère précédent soit parti, parce que le débit du port de sortie matériel (USB par exemple) est beaucoup plus lent que ce que peut faire le processeur. Dans notre cas, c'est un simulateur de SoC et les caractères sont envoyés vers un terminal sans délai. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'attendre. 109 1. Nous savons que l'adresse du premier registre du `TTY` est `0xd0200000` est qu'à cette adresse se trouve le registre `TTY_WRITE` du `TTY0`. (C9 S10)\\Écrivez le code permettant d'écrire le code ASCII `'x'` sur le terminal 0. Vous avez droit à tous les registres du MIPS puisqu'à ce stade il n'y pas de conventions sur leur utilisation. \\Ce qu'il faut bien comprendre, c'est que l'adresse du registre TTY_WRITE est l'adresse d'une __sortie du SoC__, ce n'est pas une mémoire à proprement parler. Il est d'ailleurs interdit de lire à cette adresse. Pour écrire un message à l'écran, il faut écrire tous les caractères du message à cette adresse (0xD0200000). 110 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 111 '' 121 112 {{{#!asm 122 113 lui $4, 0xD020 … … 125 116 sb $5, 0($4) // Notez que l immediat 0 devant ($4) n est pas obligatoire mais on s obligera als le mettre 126 117 }}} 118 En principe, entre chaque écriture, il faut attendre un peu que le caractère précédent soit parti, parce que le débit du port de sortie matériel (USB par exemple) est beaucoup plus lent que ce que peut faire le processeur. Dans notre cas, c'est un simulateur de SoC et les caractères sont envoyés vers un terminal sans délai. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire d'attendre. 127 119 '' 128 120 }}} … … 151 143 '' 152 144 }}} 153 1. En assembleur pour sauter à une adresse de manière inconditionnelle, on utilise les instructions `j label` et `jr $r`. Ces instructions permettent-elles d'effectuer un saut à n'importe quelle adresse ? 154 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 155 '' 156 La réponse n'est pas dans le cours, mais dans la connaissance du codage des instructions de saut (`j`ump et `b`ranch).Il faut avoir compris que l'instruction `j` et toutes les branchements (`bne`, `beq`, etc.) sont relatives au PC. Il n'est pas possible d'aller n'importe où dans l'espace d'adressage.145 1. En assembleur pour sauter à une adresse de manière inconditionnelle, on utilise les instructions `j label` et `jr $r`. Ces instructions permettent-elles d'effectuer un saut à n'importe quelle adresse ?\\ Attention, la réponse n'est pas dans le cours, mais dans la connaissance du codage des instructions de saut (`j`ump et `b`ranch) que vous avez vu au début du module. 146 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 147 '' 148 Il faut avoir compris que l'instruction `j` et toutes les branchements (`bne`, `beq`, etc.) sont relatives au PC. Il n'est pas possible d'aller n'importe où dans l'espace d'adressage. 157 149 * `j label` malgré sa forme assembleur effectue un saut relativement au `PC` puisque le `label` n'est pas entièrement encodé dans l'instruction binaire (cf. cours sur les sauts). Cette instruction réalise :\\`PC ← (PC & 0xF0000000) | (ZeroExtended(label, 32) << 2)`\\Les 4 bits de poids forts du `PC` sont conservés, le saut est bien relatif au PC\\(`ZeroExtended` désigne ici le fait d'étendre le label sur 32 bits en ajoutant des zéros en tête).\\ Autrement dit, si `j label` est à l'adresse `PC`, l'adresse `label` doit avoir le même chiffre de poids fort (en hexa décimal), c'est-à-dire les mêmes 4 bits de poids fort en binaire). Sinon l'assembleur provoque une erreur lors du codage. 158 150 * A l'inverse, `jr $r` effectue un saut absolu puisque cette instruction réalise `PC ← $r` … … 164 156 - `name` est le nom de la nouvelle section. On met souvent un `.name` (avec un `.`au début) pour montrer que c'est une section et 165 157 - `"flags"` informe sur le contenu : `"ax"` pour des instructions, `"ad"` pour des données (ceux que ça intéresse pourront regarder le manuel de l'assembleur [https://ftp.gnu.org/old-gnu/Manuals/gas-2.9.1/html_chapter/as_7.html#SEC119 Assembleur/Directives/.section]) 166 Écrivez le code assembleur créant la section `".mytext"` et suivi de l'addition des registres `$5` et `$6` dans `$4` 167 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 168 '' 169 Cours 9 / slide 18\\\\ 158 Écrivez le code assembleur créant la section `".mytext"` et suivi de l'addition des registres `$5` et `$6` dans `$4`\\(C9 S10) 159 {{{#!protected ------------------------------------------------------------------------------------ 160 '' 170 161 Pour répondre, il faut avoir compris l'explication donnée dans la question. L'intérêt de cette question est de revenir sur la notion de section. Une section est un segment d'adresses ayant un but spécifique. On définit des segments d'adresses pour le code, pour les données (il y a d'ailleurs plusieurs types de sections en fonction du type de données). Ces segments sont placés dans l'espace d'adressage par l'éditeur de liens (`ld`) et la manière dont ils sont placés est définie dans un fichier donné en paramètre de l'éditeur de lien, ce fichier de description de placement est le `ldscript`). 171 162 {{{#!as
