MIPS User Mode Application Quiz

<p>Pour gérer plusieurs syscalls avec une fonction unique. (A)</p> Signup and view all the answers

<p>jal (C)</p> Signup and view all the answers

<p>Initialiser la pile d'exécution du noyau (A)</p> Signup and view all the answers

<p>Lorsque la fonction exit() est exécutée (A)</p> Signup and view all the answers

<p>Les variables globales non initialisées (B)</p> Signup and view all the answers

<p>kentry (B)</p> Signup and view all the answers

<p>Expliquer les interactions entre le code boot, le noyau et les applications (D)</p> Signup and view all the answers

<p>_start() (A)</p> Signup and view all the answers

<p>Elle initialise les variables globales (B)</p> Signup and view all the answers

<p>Interruption du programme (D)</p> Signup and view all the answers

<p>Décrire le processus de construction d'un fichier cible à partir de fichiers source. (C)</p> Signup and view all the answers

<p>Elles se basent sur des fichiers sources spécifiques. (A)</p> Signup and view all the answers

<p>Un arbre de dépendances pour les fichiers. (D)</p> Signup and view all the answers

<p>La reconstruction partielle du fichier cible lorsque quelques fichiers sources changent. (B)</p> Signup and view all the answers

<p>$(LD) -o $@ -T $^ (B)</p> Signup and view all the answers

<p>Fichiers objets (.o). (D)</p> Signup and view all the answers

<p>Elles facilitent la référence aux fichiers dans des règles sans avoir à les nommer explicitement. (C)</p> Signup and view all the answers

<p>Exécutable de démonstration. (D)</p> Signup and view all the answers

<p>X doit être inférieur à 0x80000000. (D)</p> Signup and view all the answers

<p>c0_cause (D)</p> Signup and view all the answers

<p>On risque de confondre son usage et sa valeur. (D)</p> Signup and view all the answers

<p>c0_count (A)</p> Signup and view all the answers

<p>Il contient le mode d'exécution et le bit d'autorisation des interruptions. (B)</p> Signup and view all the answers

<p>mtc0 et mfc0 (A)</p> Signup and view all the answers

<p>$14 (B)</p> Signup and view all the answers

<p>c0_bar (C)</p> Signup and view all the answers

<p>0xd0200018 (A)</p> Signup and view all the answers

<p>Il informe que la variable est définie ailleurs. (A)</p> Signup and view all the answers

<p>volatile struct tty_s (C)</p> Signup and view all the answers

<p>À indiquer que la variable peut changer de valeur à tout moment. (D)</p> Signup and view all the answers

<p>16 octets (A)</p> Signup and view all the answers

<p>Le champ write de la première structure. (D)</p> Signup and view all the answers

<p>int status; // adresse d'état du tty (D)</p> Signup and view all the answers

<p>Un tableau de structures. (C)</p> Signup and view all the answers

<p>mfc0 $8, $14 (A)</p> Signup and view all the answers

<p>mtc0 $8, $14 (D)</p> Signup and view all the answers

<p>Masquer les interruptions (A)</p> Signup and view all the answers

<p>Interruption du matériel (D)</p> Signup and view all the answers

<p>Bits 2 à 5 (A)</p> Signup and view all the answers

<p>addiu $8, $8, 4 (A)</p> Signup and view all the answers

<p>Indiquer si le système est en mode utilisateur (A)</p> Signup and view all the answers

<p>Déplacer une valeur d'un registre général vers un registre de coprocesseur (D)</p> Signup and view all the answers

Le mode d'exécution du système où l'accès aux ressources du système est autorisé, notamment pour les opérations critiques comme la gestion de la mémoire, l'accès aux périphériques et l'exécution de code privilégié.

Le mode d'exécution du système où les applications s'exécutent sans avoir accès direct au matériel ni aux opérations critiques du système.

La fonction principale qui sert de point d'entrée pour l'exécution de l'application utilisateur. Elle est appelée par le noyau après l'initialisation de l'application. Elle peut initialiser les variables globales non initialisées, puis appeler la fonction main().

Le point d'entrée du noyau pour la gestion des services. Il permet aux applications utilisateur de demander des services système en effectuant des appels système.

Un système de gestion des appels système qui permet aux applications utilisateur de faire des appels système au noyau pour obtenir des services système.

Une fonction système qui initialise les structures de données internes du noyau, notamment les variables globales non initialisées, et prépare le système pour l'exécution des applications utilisateur. Elle est appelée par le code de démarrage.

Une routine qui charge l'application utilisateur en mémoire et prépare l'exécution de sa fonction _start().

Une fonction de la bibliothèque standard qui permet de terminer l'exécution d'un programme et de renvoyer un code de sortie au système d'exploitation.

Le registre $2 est utilisé pour stocker l'adresse de la fonction C que le gestionnaire de syscall doit appeler.

Les registres $4 à $7 sont utilisés pour transmettre les arguments à la fonction C.

Le pointeur de pile pointe vers l'espace réservé au premier argument de la fonction, les cases suivantes étant réservées aux arguments suivants.

L'instruction jal est utilisée pour sauter à l'adresse de la fonction C stockée dans le registre $2.

Le gestionnaire de syscall ajoute le numéro de service comme cinquième argument à la fonction C. Cela permet de gérer plusieurs services avec une seule fonction en utilisant un switch/case.

Une adresse X est mappée dans l'espace d'adressage si elle se trouve dans un segment d'adresses utilisables par le MIPS. Le MIPS peut alors lire et écrire à cette adresse, car il y a une case mémoire correspondante. Les adresses inférieures à 0x80000000 sont toujours accessibles, tandis que celles supérieures ou égales nécessitent le mode kernel.

Les registres à usage général (GPR) sont dédiés aux calculs et sont numérotés de $0 à $31. Le coprocesseur 0 offre un autre ensemble de registres pour le système d'exploitation.

Le registre c0_sr stocke le mode d'exécution du MIPS et l'état des interruptions. Il est situé à l'adresse $12 du coprocesseur 0.

Le registre c0_cause est situé à l'adresse $13 du coprocesseur 0. Il contient la raison de l'appel au noyau, comme une interruption ou une exception.

Le registre c0_epc, situé à l'adresse $14 du coprocesseur 0, stocke l'adresse de la prochaine instruction à exécuter après le retour du noyau.

Le registre c0_bar, situé à $8 du coprocesseur 0, stocke l'adresse incorrecte lors d'un accès non aligné en mémoire.

Le registre c0_count, situé à $9 du coprocesseur 0, compte le nombre de cycles depuis le démarrage du MIPS.

Les instructions mtc0 et mfc0 permettent de manipuler les registres du coprocesseur 0. mtc0 copie une valeur d'un registre GPR vers un registre du coprocesseur 0, tandis que mfc0 fait l'inverse.

Les instructions mtc0 et mfc0 servent à déplacer des données entre un registre GPR et un registre du coprocesseur 0. mtc0 $GPR, $C0 copie la valeur du registre GPR dans le registre $C0 du COPRO_0. mfc0 $GPR, $C0 copie la valeur du registre $C0 du COPRO_0 dans le registre GPR .

Les registres du coprocesseur 0, comme c0_epc, ne peuvent pas être manipulés par des instructions arithmétiques courantes. Pour modifier un registre du coprocesseur 0, on doit utiliser les instructions mtc0 et mfc0 pour copier sa valeur vers un registre GPR, la modifier, puis copier la nouvelle valeur dans le registre du coprocesseur 0.

Le bit 0 du registre c0_sr (status) contrôle l'état des interruptions. 0 signifie que les interruptions sont masquées, et 1 signifie qu'elles sont autorisées si les bits EXL et ERL sont à 0.

Le bit 1 du registre c0_sr (status) indique le niveau d'exception. 1 indique un niveau d'exception pour le mode kernel, ce qui signifie que les interruptions sont masquées. Si c'est 0, le MIPS est en mode kernel et les interruptions sont autorisées selon les valeurs des bits EXL et ERL.

Le bit 4 du registre c0_sr (status) indique le mode d'exécution. 1 signifie que le MIPS est en mode utilisateur. En mode utilisateur, les interruptions ne sont autorisées que si les bits EXL et ERL sont à 0.

Le code 0 dans le registre c0_cause indique une interruption hardware, tandis que le code 8 indique un appel système. Ce code est stocké dans le champ XCODE du registre c0_cause.

La zone BSS (Block Started by Symbol) est une zone mémoire non initialisée dans un programme. Elle est déclarée dans le fichier ldscript à l'aide des variables __bss_origin (début) et __bss_end (fin).

Le mot-clé extern indique au compilateur qu'une variable est définie dans un autre fichier et qu'il ne faut pas la déclarer à nouveau. On peut ainsi accéder à la variable depuis un autre fichier sans avoir à la redéfinir.

Le mot-clé volatile informe le compilateur qu'une variable peut être modifiée de façon imprévisible par un agent externe (par exemple un programme d'interruption). Le compilateur ne peut pas optimiser son accès mémoire en l'enregistrant dans un registre, car la valeur pourrait changer à tout moment.

Les instructions du code de démarrage de l'ordinateur (boot) et l'entrée dans le noyau (kentry) après l'exécution d'un appel système (syscall) sont souvent écrites en langage assembleur. Ceci est nécessaire car ces opérations requièrent un contrôle précis sur le matériel et ne peuvent pas être facilement réalisées en langage C.

La variable __tty_regs_map est un tableau de structures tty_s. Chaque structure représente les registres d'un terminal (TTY). La déclaration extern volatile struct tty_s __tty_regs_map[NTTYS]; dans le fichier harch.c indique que le tableau existe dans un autre fichier (le fichier ldscript kernel.ld) et que les registres peuvent être modifiés de façon imprévisible. Donc le compilateur doit accéder au registre en mémoire à chaque fois qu'il est utilisé.

Lors de la lecture d'un registre de terminal __tty_regs_map.read, l'adresse physique correspond à l'adresse de base du tableau __tty_regs_map plus l'offset qui correspond à la position du champ read dans la structure tty_s. Dans ce cas, l'adresse est 0xd0200000 + 0x18 = 0xd0200018.

La structure tty_s est un type de données composé de 4 entiers qui représentent les registres d'un terminal (TTY) : write, status, read, unused. La structure est définie dans le fichier harch.c et utilisée pour manipuler les registres du terminal depuis le code C.

Le rôle d'un Makefile est de décrire comment assembler un fichier cible à partir de fichiers source en utilisant des commandes du shell. Il permet également de reconstruire partiellement le fichier cible si les fichiers source changent.

La cible finale est le fichier résultant de la compilation et de la liaison de tous les fichiers source. Dans l'exemple, c'est l'exécutable kernel.x. Les cibles intermédiaires sont des fichiers créés temporairement lors du processus de compilation, comme les fichiers objet .o.

Les variables automatiques de make sont des variables prédéfinies qui contiennent des informations sur les fichiers source et les cibles. Par exemple, $^ représente tous les fichiers source dépendants d'une règle, $@ représente la cible de la règle.

Les sources sont les fichiers source utilisés pour construire la cible finale. Dans l'exemple, les sources sont hcpua.S, hcpu.h.

La règle kernel.x : kernel.ld obj/hcpua.o obj/kinit.o obj/klibc.o obj/harch.o indique que le fichier kernel.x dépend de kernel.ld et des fichiers objet .o. La commande $(LD) -o $@ -T $^ utilise le lien $(LD) pour assembler les fichiers objet et créer kernel.x. La commande $(OD) -D $@ > [email protected] utilise un décompilateur $(OD) pour générer un fichier assembleur .s à partir de l'exécutable kernel.x.

La règle obj/hcpua.o : hcpua.S hcpu.h indique que le fichier objet obj/hcpua.o dépend de hcpua.S et hcpu.h. La commande $(CC) -o $@ $(CFLAGS) $< compile le fichier source hcpua.S en utilisant le compilateur $(CC), les options de compilation $(CFLAGS) et créé le fichier objet. La commande $(OD) -D $@ > [email protected] utilise un décompilateur $(OD) pour générer un fichier assembleur .s à partir du fichier objet obj/hcpua.o.