MIPS User Mode Application Quiz
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Questions and Answers

Quel est le rôle principal du gestionnaire de syscall?

  • Optimiser le registre $2 pour un meilleur rendement.
  • Gérer uniquement les erreurs lors des appels systèmes.
  • Trouver et appeler une fonction de service demandée en C. (correct)
  • Exécuter directement le code C sans intermédiaire.

    • Que doivent contenir les registres $4 à $7 lors d'un appel de fonction?

  • Les adresses des variables locales de la fonction.
  • Les arguments de la fonction à appeler. (correct)
  • Des valeurs par défaut à utiliser dans les calculs.
  • Le numéro du service et les réponses des fonctions.

    • Quel est l'emplacement du pointeur de pile pour un appel de syscall?

  • Vers la première case réservée pour le deuxième argument.
  • Sur la dernière case de la pile, après les arguments.
  • Pointant au début de la mémoire allouée pour la fonction.
  • Pointant vers une zone vide de 4 entiers suivis du numéro de service. (correct)

    • Pourquoi le gestionnaire de syscall ajoute-t-il un cinquième argument?

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

    Quel type d'instruction est utilisé pour appeler une fonction et passer le contrôle?

    <p>jal</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle principal de la fonction kinit() dans l'exécution d'une application utilisateur?

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

    À quel moment s'arrête l'exécution d'une application utilisateur simple dans le MIPS?

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

    Quelles structures de données le noyau initialise-t-il lors du démarrage de l'application?

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

    Quelle fonction est le point d'entrée pour la gestion des services dans le noyau?

    <p>kentry</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'objectif principal du schéma présenté dans le cours?

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

    Quelle fonction est initialisée par le noyau après l'appel à kinit()?

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

    Que fait la fonction _start() dans le processus d'exécution d'une application?

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

    Quel aspect n'est pas généralement géré par la fonction syscall dans le noyau?

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

    Quel est le rôle principal d'un Makefile?

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

    Quelle est la caractéristique des cibles intermédiaires dans un Makefile?

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

    Que produisent les règles dans un Makefile lorsqu'elles sont exécutées?

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

    Que permet un Makefile en termes de modification de fichiers sources?

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

    Quelle commande est utilisée pour générer la cible finale kernel.x dans un Makefile?

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

    Quels fichiers sont presque toujours considérés comme des cibles intermédiaires?

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

    À quoi servent les variables automatiques dans un Makefile?

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

    Quel type d'exécutable ne sera pas produit dans la simulation du logiciel décrite?

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

    Quelle condition permet à l'adresse X d'être accessible dans l'espace d'adressage MIPS?

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

    Quel registre du coprocesseur 0 contient l'adresse de l'instruction ayant provoqué un appel au noyau?

    <p>c0_cause</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la conséquence de référencer le registre $14 sans préciser s'il appartient au GPR ou au coprocesseur 0?

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

    Quel registre du coprocesseur 0 contient le nombre de cycles depuis le démarrage du MIPS?

    <p>c0_count</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle principal du registre c0_sr?

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

    Quelles instructions sont utilisées pour manipuler les registres du coprocesseur 0?

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

    Quel registre c0_epc est désigné par quel numéro?

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

    Quel registre contient une adresse mal formée due à un accès non aligné?

    <p>c0_bar</p> Signup and view all the answers

    Quelle est l'adresse en mémoire de __tty_regs_map.read si NTTYS est égal à 2?

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

    Quel est le rôle du mot clé 'extern' dans le contexte de C?

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

    Quel est le type de __tty_regs_map selon la déclaration donnée?

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

    À quoi sert le mot clé 'volatile' en C?

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

    Quelle est la taille de chaque structure dans le tableau __tty_regs_map?

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

    Quel élément est situé à l'adresse 0xd0200000 selon la définition de __tty_regs_map?

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

    Quel est le contenu exact de la ligne 15 dans le code fourni?

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

    Quel type de variable est __tty_regs_map déclaré comme étant dans le fichier harch.c?

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

    Quelle instruction permet de copier la valeur du registre c0_epc dans le registre général $8 ?

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

    Quelle instruction doit être exécutée pour écrire la nouvelle valeur de c0_epc après l'avoir augmentée de 4 ?

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

    Quel est le rôle du bit 0 du registre status (c0_sr) ?

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

    Que signifie le code 4 dans le champ XCODE du registre cause (c0_cause) ?

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

    Dans quelle plage de bits se trouve le code de la cause d'entrée dans le noyau dans le registre cause ?

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

    Quelle instruction doit être utilisée pour augmenter c0_epc de 4 ?

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

    Quel est le rôle du bit 4 de l'octet 0 du registre status ?

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

    Quel est l'effet de l'instruction 'mtc0 $GPR, $C0' ?

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

    Study Notes

    Application simple en mode utilisateur

    • Le schéma illustre l'exécution d'une application simple dans MIPS, du démarrage du SoC à l'appel de exit().
    • L'objectif est de comprendre les interactions entre le code de démarrage, le noyau, l'application et les bibliothèques.

    Modes d'exécution MIPS

    • Le MIPS propose deux modes d'exécution : kernel et user.
    • Le noyau fonctionne en mode kernel.
    • L'application fonctionne en mode user.

    Espace d'adressage MIPS

    • L'espace d'adressage MIPS est l'ensemble des adresses que le processeur peut atteindre (232 adresses d'octets).
    • Une adresse X est mappée dans l'espace d'adressage si le MIPS peut lire ou écrire à cette adresse.
    • Une adresse supérieure à 0x80000000 n'est accessible qu'en mode kernel.

    Registres du coprocesseur 0

    • Les registres du coprocesseur 0 sont utilisés par le système d'exploitation.
    • c0_sr (registre $12) : contient le mode d'exécution et les autorisations d'interruptions.
    • c0_cause (registre $13) : contient la cause de l'appel au noyau.
    • c0_epc (registre $14) : contient l'adresse de l'instruction qui a provoqué l'appel au noyau ou l'adresse de l'instruction suivante.
    • D'autres registres existent (c0_bar, c0_count, c0_procid).

    Instructions mtc0 et mfc0

    • mtc0 : déplace une valeur d'un registre général vers un registre du coprocesseur 0.
    • mfc0 : déplace une valeur d'un registre du coprocesseur 0 vers un registre général.
    • Seules ces instructions sont utilisables pour manipuler les registres du coprocesseur 0.

    Registre Status (c0_sr)

    • Bits importants :
      • Bit 0 (IE) : Active/désactive les interruptions.
      • Bit 1 (EXL) : Indique si le MIPS est en mode exception.
      • Bits 4 (UM) : Indique si le MIPS est en mode utilisateur.

    Registre Cause (c0_cause)

    • Le champ XCODE contient le code de la cause d'entrée dans le noyau.
    • Codes importants :
      • Code 0 : interruption.
      • Code 8 : syscall.

    Registre EPC (c0_epc)

    • Contient l'adresse de l'instruction qui a déclenché une exception ou un appel système.

    Instructions en mode kernel

    • mtc0, mfc0, eret : sont les trois instructions utilisables en mode kernel.

    Adresse d'entrée noyau

    • Au démarrage, le code de démarrage saute à l'adresse de la fonction kinit().
    • Après le démarrage, l'adresse d'entrée noyau est 0x80000180.

    Passage noyau-application

    • syscall : l'instruction pour demander un service au noyau.
    • eret : l'instruction pour revenir à l'application depuis le noyau.

    Initialisation application

    • La fonction _start initialise les variables globales non initialisées, puis appelle main().
    • Au retour de main(), _start réalise l'appel système exit().

    Placement en mémoire

    • L'éditeur de liens place les fonctions et variables en mémoire.
    • Les fichiers idscript (par exemple kernel.ld ou user.ld) contrôlent le placement.

    Passage noyau-application

    • L'adresse de _start est déterminée par les fichiers idscript.
    • Le noyau peut accéder à l'adresse de _start grâce au idscript.

    Registres $26 et $27

    • Registres généraux (GPR) temporaires utilisés par le noyau.
    • L'utilisateur perd leur valeur si le noyau les modifie.

    Gestionnaire de syscall

    • Le noyau utilise le vecteur de syscall pour gérer les appels.
    • La fonction syscall collecte les arguments et appelle la fonction correspondante.

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