Programmation impérative, projet 2025–26
Dates et principe
Cette page peut être mise à jour, avec informations complémentaires,
précisions, questions
bonus, etc. Pensez à y revenir souvent.
Correction du 11 décembre : les codes associés à EQ et NEQ
étaient erronés.
Ajout du 15 décembre : ajout de
l'exemple wumpus.sobf dans l'archive de fichiers d'entrées.
Correction du 16 décembre : les codes associés à POP et ASSIGN étaient
erronés, et il manquait l'instruction PUSHACC. Précision dans la
description de OFFSETREF. Corrections dans le fichier
d'exemple wumpus.sobf. Ajout d'explications pour les exemples.
Correction du 17 décembre : le nombre de paramètres attendus
par la primitive numéro 310 est deux. Ajout du contenu du tableau de codes
dans la description de certains exemples.
Projet à rendre pour le 11/1/2026 à 23h59, aucun retard ne sera toléré.
Des soutenances pourront potentiellement être organisées ensuite.
Lire tout le sujet.
Un rendu de projet comprend :
- Un rapport typographié précisant vos choix, les problèmes
techniques qui se posent et les solutions trouvées ; il présente en
introduction le contexte et le sujet du projet, et il précise en
conclusion les limites de votre programme. Il décrira les tests
produits (cf. infra). Le rapport sera de
préférence composé avec LATEX. Le soin apporté à la grammaire et à
l'orthographe est largement pris en compte.
- Un code abondamment commenté ; la première partie des
commentaires comportera systématiquement les lignes :
- @ requires décrivant les préconditions : c'est-à-dire
conditions sur les paramètres pour une bonne utilisation (pas de
typage ici),
- @ assigns listant les zones de mémoire modifiées,
- @ ensures décrivant la propriété vraie à la sortie de la
fonction lorsque les préconditions sont respectées, le cas échéant
avec mention des comportements en cas de succès et en cas d'échec.
En outre chaque boucle while doit contenir un commentaire
précisant la raison de sa terminaison (le cas échéant). De même en
cas d'appels récursifs.
On pourra
préciser des informations additionnelles si des techniques
particulières méritent d'être mentionnées.
Le code doit enfin compiler sans erreur (évidemment) et sans warning lorsque
l'option -Wall est utilisée, sur les machines de l'école.
Un code qui ne compile pas
se verra attribuer la note de 0.
Votre code utilisera exclusivement les notions abordées en cours. Dans
le cas contraire, il ne sera pas corrigé. En particulier, on
n'utilisera pas d'arithmétique de pointeur ni de fonctions comme
valeur. L'utilisation de la syntaxe x++ sera tolérée à
condition qu'elle n'apparaisse pas à l'intérieur d'une expression
mais uniquement comme une instruction à part entière. En cas de doute,
demandez à votre chargé de TP ou au responsable du cours.
- Des tests permettant de vérifier chacune des fonctionnalités
demandées. Ces tests prendront la forme soit de fichiers d'entrée spécifiques
pour votre exécutable, soit de code supplémentaire (l'un n'excluant
pas l'autre, en fonction des fonctionnalités testées).
- Un manuel d'utilisation de votre exécutable, même minimal, est
toujours bienvenu.
Avez-vous lu tout le sujet ?
Protocole de dépôt
Vous devez rendre
- votre rapport (en pdf),
- vos fichiers de code et
- vos fichiers de test
rassemblés dans une archive tar gzippée identifiée
comme votre_prénom_votre_nom.tgz.
La commande
devrait ressembler à :
tar zcvf randolph_carter.tgz rapport.pdf fichiers.c
autres_trucs_éventuels…
N'OUBLIEZ surtout PAS de mettre le nom identifiant l'archive
(donc nouveau) en PREMIER.
Lisez le man ! et testez le contenu de votre archive (une
commande comme par exemple :
tar tvf
randolph_carter.tgz doit lister les fichiers et donner leur
taille).
- Une archive qui ne contient pas les fichiers demandés ne
sera pas excusable.
- **Une archive qui n'est pas au format demandé (archive
tar gzippée avec suffixe .tgz) ne sera
pas corrigée** donc c'est 0/20.
Votre code utilisera exclusivement les notions abordées en cours. Dans
le cas contraire, il ne sera pas corrigé. En particulier, on
n'utilisera pas d'arithmétique de pointeur ni de fonctions comme
valeur. L'utilisation de la syntaxe x++ sera tolérée à
condition qu'elle n'apparaisse pas à l'intérieur d'une expression
mais uniquement comme une instruction à part entière. En cas de doute,
demandez à votre chargé de TP ou au responsable du cours.
Toute tentative de fraude (plagiat, etc.) sera sanctionnée. Si
plusieurs projets ont des sources trop similaires (y compris
sur une partie du code uniquement), tous leurs auteurs se
verront attribuer la note 0/20. En particulier, il faudra prendre
soin de ne pas publier son travail sur un dépôt public (en tout cas
pas avant la date de fin de rendu). On évitera également de demander
(ou de donner) des conseils trop précis à ses camarades (y compris
des promotions précédentes), ces conseils ayant pu être donnés à
plusieurs personnes. On se méfiera également des IA génératives qui
risquent de donner le même code à tout le monde. Les rendus seront
comparés deux à deux.
Procédure de dépôt
Vous devez enregistrer
votre archive tgz dans le dépôt dédié au cours PRIM11 (prim11-2025) en vous
connectant à http://exam.ensiie.fr. Ce dépôt sera ouvert
jusqu'au 11 janvier inclus.
Contexte
Le but de ce projet est d'implémenter (une partie de) la machine
virtuelle pour le bytecode d'OCaml.
Le langage de programmation OCaml, que vous verrez au deuxième
semestre, est compilé vers du bytecode, un langage bas niveau qui
est ensuite interprété dans une machine virtuelle pour exécuter le
programme. L'avantage principal est qu'il suffit d'avoir une machine
virtuelle pour exécuter le code, quelque soit l'architecture sur
laquelle il a été compilé.
Description de la machine virtuelle
On considère deux types de données : -
des codes, qui
représentent les instructions du bytecode, et qui sont
implémentés sur 32 bits ; on supposera qu'on peut utiliser le
type
int;
- des valeurs, qui représentent des données (qui seront
potentiellement des adresses en mémoire), et qui sont implémentés
sur 64 bits ; on supposera qu'on peut utiliser le type
long int.
Pour représenter des entiers comme des valeurs et pouvoir les
distinguer, ils seront encodés
par des entiers impairs : l'entier n sera représenté par la
valeur 2n+1.
De même, les booléens true et false seront
représentés comme les entiers 1 et 0, et ils seront donc encodés
respectivement par 3 et 1.
La machine virtuelle OCaml est constituée des parties suivantes :
- Un tableau de codes, qui contient les instructions du
programme (mais aussi des données).
- Un indice qui indique dans quelle case du tableau de code on se
trouve. Initialement, cet indice vaudra 0.
- Un accumulateur qui contient une valeur. Initialement, cette
valeur vaudra 1.
- Une pile de valeurs, qui sera initialement vide. On sera
amené à consulter les valeurs située à une profondeur donnée
quelconque dans la pile. L'élément au sommet sera considéré à
la profondeur 0, celui en dessous à la profondeur 1, etc.
- Un tableau de valeurs, qui contiendra des valeurs globales du
programme.
Pour exécuter le programme, on regarde le code situé à l'indice
courant. On effectue l'action associée à ce code (cf. infra), qui
peut lire ou modifier l'indice, l'accumulateur, la pile et/ou les valeurs
globales. Puis
on passe à l'indice suivant (sauf indication contraire).
On peut regrouper les instructions en plusieurs ensembles. On
n'implémentera qu'un sous-ensemble des instructions de la machine
virtuelle, uniquement celles présentées ici. On pourra également se référer
à ce document qui date un peu mais reste pertinent
pour décrire les instructions.
Instructions de base
| Code | Nom | Action |
| 0 | ACC0 | On met dans l'accumulateur
l'élément au sommet de la pile (sans le dépiler). |
| 1 | ACC1 | On met dans l'accumulateur
l'élément en dessous du sommet de la pile (sans le dépiler). |
| 2 | ACC2 | On met dans l'accumulateur
l'élément à la profondeur 2 dans la pile (sans le dépiler). |
| 3 | ACC3 | On met dans l'accumulateur
l'élément à la profondeur 3 dans la pile (sans le dépiler). |
| 4 | ACC4 | On met dans l'accumulateur
l'élément à la profondeur 4 dans la pile (sans le dépiler). |
| 5 | ACC5 | On met dans l'accumulateur
l'élément à la profondeur 5 dans la pile (sans le dépiler). |
| 6 | ACC6 | On met dans l'accumulateur
l'élément à la profondeur 6 dans la pile (sans le dépiler). |
| 7 | ACC7 | On met dans l'accumulateur
l'élément à la profondeur 7 dans la pile (sans le dépiler). |
| 8 | ACC |
On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice.
On met dans l'accumulateur
l'élément à la profondeur n dans la pile (sans le
dépiler). On avancera l'indice de 2 pour aller à la prochaine instruction. |
| 9 | PUSH | On empile le contenu de l'accumulateur. |
| 10 | PUSHACC0 | On empile le contenu de
l'accumulateur. On met dans l'accumulateur l'élément de pile situé
maintenant à la profondeur 0 (sans le dépiler). |
| 11 | PUSHACC1 | On empile le contenu de
l'accumulateur. On met dans l'accumulateur l'élément de pile situé
maintenant à la profondeur 1 (sans le dépiler). |
| 12 | PUSHACC2 | On empile le contenu de
l'accumulateur. On met dans l'accumulateur l'élément de pile situé
maintenant à la profondeur 2 (sans le dépiler). |
| 13 | PUSHACC3 | On empile le contenu de
l'accumulateur. On met dans l'accumulateur l'élément de pile situé
maintenant à la profondeur 3 (sans le dépiler). |
| 14 | PUSHACC4 | On empile le contenu de
l'accumulateur. On met dans l'accumulateur l'élément de pile situé
maintenant à la profondeur 4 (sans le dépiler). |
| 15 | PUSHACC5 | On empile le contenu de
l'accumulateur. On met dans l'accumulateur l'élément de pile situé
maintenant à la profondeur 5 (sans le dépiler). |
| 16 | PUSHACC6 | On empile le contenu de
l'accumulateur. On met dans l'accumulateur l'élément de pile situé
maintenant à la profondeur 6 (sans le dépiler). |
| 17 | PUSHACC7 | On empile le contenu de
l'accumulateur. On met dans l'accumulateur l'élément de pile situé
maintenant à la profondeur 7 (sans le dépiler). |
| 18 | PUSHACC | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. On empile le contenu de
l'accumulateur. On met dans l'accumulateur l'élément de pile situé
maintenant à la profondeur n (sans le dépiler). On avancera l'indice de 2 pour aller à la prochaine instruction. |
| 19 | POP | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. On dépile n éléments de
la pile (sans garder leur valeur). On avancera l'indice de 2 pour aller à la prochaine instruction. |
| 20 | ASSIGN | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. On remplace la valeur située dans
la pile à la profondeur n par celle dans
l'accumulateur. On met 1 dans l'accumulateur. On avancera l'indice de 2 pour aller à la
prochaine instruction. |
| 143 | STOP | L'exécution de la machine se
termine. Elle retourne la valeur contenue dans l'accumulateur. |
| 92 | CHECK_SIGNALS |
Traite les signaux s'il y en a. Nous nous contenterons de ne
rien faire.
|
Branchements
| Code | Nom | Action |
| 84 | BRANCH | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice.
On avancera l'indice de n + 1 pour aller à la prochaine instruction. |
| 85 | BRANCHIF | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. Si la valeur dans l'accumulateur
n'est pas l'encodage de false, on avancera l'indice de n+1
pour aller à la prochaine instruction, sinon on l'avancera de 2. |
| 86 | BRANCHIFNOT | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. Si la valeur dans l'accumulateur
est l'encodage de false, on avancera l'indice de n+1
pour aller à la prochaine instruction, sinon on l'avancera de 2. |
| 87 | SWITCH | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. Le tableau de code contient alors
les valeurs suivantes :
Si la valeur dans l'accumulateur est l'encodage de
l'entier i on avancera l'indice
de ci + 2
pour aller à la prochaine instruction. |
| 88 | BOOLNOT | L'accumulateur contient
l'encodage d'un booléen. On le remplace par l'encodage de sa négation. |
| 121 | EQ |
On dépile une valeur et on la compare à la valeur contenue
dans l'accumulateur. Si c'est la même, on
remplace l'accumulateur par l'encodage de true, sinon on
remplace l'accumulateur par l'encodage de false.
NB: les valeurs comparées peuvent ne pas être des encodages d'entiers.
|
| 122 | NEQ |
On dépile une valeur et on la compare à la valeur contenue
dans l'accumulateur. Si c'est la même, on
remplace l'accumulateur par l'encodage de false, sinon on
remplace l'accumulateur par l'encodage de true.
NB: les valeurs comparées peuvent ne pas être des encodages d'entiers.
|
Entiers
| Code | Nom | Action |
| 99 | CONST0 | On met dans l'accumulateur
l'encodage de 0. |
| 100 | CONST1 | On met dans l'accumulateur
l'encodage de 1. |
| 101 | CONST2 | On met dans l'accumulateur
l'encodage de 2. |
| 102 | CONST3 | On met dans l'accumulateur
l'encodage de 3. |
| 103 | CONSTINT | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice.
On met dans l'accumulateur l'encodage de n. On avancera l'indice de 2 pour aller à la prochaine instruction. |
| 104 | PUSHCONST0 |
On empile le contenu de l'accumulateur.
On met dans l'accumulateur
l'encodage de 0. |
| 105 | PUSHCONST1 |
On empile le contenu de l'accumulateur.
On met dans l'accumulateur
l'encodage de 1. |
| 106 | PUSHCONST2 |
On empile le contenu de l'accumulateur.
On met dans l'accumulateur
l'encodage de 2. |
| 107 | PUSHCONST3 |
On empile le contenu de l'accumulateur.
On met dans l'accumulateur
l'encodage de 3. |
| 108 | PUSHCONSTINT | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. On empile l'accumulateur.
On met dans l'accumulateur l'encodage de n. On avancera l'indice de 2 pour aller à la prochaine instruction. |
| 109 | NEGINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n. On
le remplace par l'encodage de -n.
|
| 110 | ADDINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un entier m.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage de n + m.
|
| 111 | SUBINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un entier m.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage de n - m.
|
| 112 | MULINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un entier m.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage de n * m.
|
| 113 | DIVINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un
entier m.
Si m vaut 0, on affichera Fatal error:
exception Division_by_zero sur la sortie d'erreur et on
quittera avec le code d'erreur 2. Sinon, on
remplace l'accumulateur par l'encodage de n / m.
|
| 114 | MODINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un
entier m.
Si m vaut 0, on affichera Fatal error:
exception Division_by_zero sur la sortie d'erreur et on
quittera avec le code d'erreur 2. Sinon, on
remplace l'accumulateur par l'encodage de n % m.
|
| 115 | ANDINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un
entier m.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage du et bit à bit entre n et m.
|
| 116 | ORINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un
entier m.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage du ou bit à bit entre n et m.
|
| 117 | XORINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un
entier m.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage du ou exclusif bit à bit entre n et m.
|
| 118 | LSLINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un
entier m.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage du décalage
de n de m bits vers la gauche.
|
| 119 | LSRINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un
entier m.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage du décalage
de n de m bits vers la droite. On ne
préserve pas forcément le signe de n.
|
| 120 | ASRINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un
entier m.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage du décalage
de n de m bits vers la droite. On
préserve le signe de n.
|
| 123 | LTINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un entier m.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage du booléen qui dit
si n est strictement plus petit que m.
|
| 124 | LEINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un entier m.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage du booléen qui dit
si n est plus petit que ou égal à m.
|
| 125 | GTINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un entier m.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage du booléen qui dit
si n est strictement plus grand que m.
|
| 126 | GEINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un entier m.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage du booléen qui dit
si n est plus grand que ou égal à m.
|
| 137 | ULTINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un entier m.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage du booléen qui dit
si n est strictement plus petit que m, pour la
comparaison non signée.
|
| 138 | UGEINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un entier m.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage du booléen qui dit
si n est plus grand que ou égal à m, pour la
comparaison non signée.
|
| 127 | OFFSETINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On regarde dans la tableau de code l'entier m situé à la case
suivant celle de l'indice.
On
remplace l'accumulateur par l'encodage de n
+ m. On avancera l'indice de 2 pour aller à la prochaine instruction.
|
| 129 | ISINT |
On remplace l'accumulateur par l'encodage de true
si l'accumulateur actuel contient l'encodage d'un entier,
sinon par l'encodage de false. Il s'agira donc
de tester si la valeur contenue dans l'accumulateur est
impaire ou non.
|
| 131 | BEQ |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On regarde dans la tableau de code l'entier m situé à la case
suivant celle de l'indice, et l'entier c situé à la case
encore après. Si les entiers n et m sont
égaux, on avancera l'indice de c+2
pour aller à la prochaine instruction, sinon on l'avancera de 3. |
| 132 | BNEQ |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On regarde dans la tableau de code l'entier m situé à la case
suivant celle de l'indice, et l'entier c situé à la case
encore après. Si les entiers n et m sont
différents, on avancera l'indice de c+2
pour aller à la prochaine instruction, sinon on l'avancera de 3. |
| 133 | BLTINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On regarde dans la tableau de code l'entier m situé à la case
suivant celle de l'indice, et l'entier c situé à la case
encore après. Si m est strictement plus petit que n, on avancera l'indice de c+2
pour aller à la prochaine instruction, sinon on l'avancera de 3. |
| 134 | BLEINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On regarde dans la tableau de code l'entier m situé à la case
suivant celle de l'indice, et l'entier c situé à la case
encore après. Si m est plus petit que ou égal à n, on avancera l'indice de c+2
pour aller à la prochaine instruction, sinon on l'avancera de 3. |
| 135 | BGTINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On regarde dans la tableau de code l'entier m situé à la case
suivant celle de l'indice, et l'entier c situé à la case
encore après. Si m est strictement plus grand que n, on avancera l'indice de c+2
pour aller à la prochaine instruction, sinon on l'avancera de 3. |
| 136 | BGEINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On regarde dans la tableau de code l'entier m situé à la case
suivant celle de l'indice, et l'entier c situé à la case
encore après. Si m est plus grand que ou égal à n, on avancera l'indice de c+2
pour aller à la prochaine instruction, sinon on l'avancera de 3. |
| 139 | BULTINT |
L'accumulateur contient l'encodage d'un entier n.
On regarde dans la tableau de code l'entier m situé à la case
suivant celle de l'indice, et l'entier c situé à la case
encore après. Si m est strictement plus petit
que n pour la comparaison non signée, on avancera l'indice de c+2
pour aller à la prochaine instruction, sinon on l'avancera de 3. |
| 140 | BUGEINT | L'accumulateur contient
l'encodage d'un entier n. On regarde dans la tableau
de code l'entier m situé à la case suivant celle de
l'indice, et l'entier c situé à la case encore
après. Si m est plus grand que ou égal à n
pour la comparaison non signée, on avancera l'indice
de c+2 pour aller à la prochaine instruction, sinon
on l'avancera de 3. |
Primitives
La machine virtuelle est capable d'appeler un certaine nombre de
fonctions primitives en leur passant certains paramètres, à l'aide
des instructions ci-dessous. Certains paramètres et valeurs de retour
devront être explicitement convertis vers d'autre type. On rappelle
qu'en C, pour convertir une expression e en un
type t on peut écrire (t) e.
| Code | Nom | Action |
| 93 | C_CALL1 |
On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. On appelle la primitive numéro n
en lui passant comme paramètre la valeur contenue dans
l'accumulateur. On met dans l'accumulateur la valeur
retournée par la primitive.
On avancera l'indice de 2 pour aller à la prochaine instruction. |
| 94 | C_CALL2 |
On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. On dépile une
valeur v2. On appelle la primitive numéro n
en lui passant comme paramètres la valeur contenue dans l'accumulateur
et v2. On met dans l'accumulateur la valeur
retournée par la primitive.
On avancera l'indice de 2 pour aller à la prochaine instruction. |
| 95 | C_CALL3 |
On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. On dépile deux
valeurs v2 et v3. On appelle la primitive numéro n
en lui passant comme paramètres la valeur contenue dans
l'accumulateur, v2 et v3. On met dans l'accumulateur la valeur
retournée par la primitive.
On avancera l'indice de 2 pour aller à la prochaine instruction. |
| 96 | C_CALL4 |
On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. On dépile trois valeurs v2, v3 et v4. On appelle la primitive numéro n
en lui passant comme paramètres la valeur contenue dans
l'accumulateur, v2, v3 et v4. On met dans l'accumulateur la valeur
retournée par la primitive.
On avancera l'indice de 2 pour aller à la prochaine instruction. |
| 97 | C_CALL5 |
On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. On dépile quatre
valeurs v2, v3, v4
et v5. On appelle la primitive numéro n
en lui passant comme paramètres la valeur contenue dans
l'accumulateur, v2, v3, v4
et v5. On met dans l'accumulateur la valeur
retournée par la primitive.
On avancera l'indice de 2 pour aller à la prochaine instruction. |
| 98 | C_CALLN |
On regarde dans la tableau de code l'entier p situé à la case
suivant celle de l'indice et l'entier n situé à la case
encore après. On crée un tableau de taille p contenant
l'accumulateur dans la case d'indice 0 puis p - 1 valeurs
obtenues en dépilant. On appelle la primitive numéro n
en lui passant comme paramètres ce tableau et p. On met dans l'accumulateur la valeur
retournée par la primitive.
On avancera l'indice de 3 pour aller à la prochaine instruction. On
n'oubliera pas de libérer le tableau le cas échéant. |
En pratique on n'implémentera pas toutes les primitives et on se
contentera des suivantes:
| Numéro de la primitive | Nombre de paramètres
attendus | Valeur retournée |
| 15 | 2 | Le premier paramètre est l'encodage d'un
entier n. On alloue en mémoire un tableau de n
valeurs qu'on remplit dans chaque case avec le deuxième
paramètre. On retourne ce tableau. (On sera amené à faire une
conversion explicite.) |
| 288 | 1 | Le premier paramètre est en fait
un FILE * que l'on purge (fflush). On
renverra 1. |
| 293 | 1 | Le premier paramètre est en fait
un FILE *. On lira un caractère sur ce flux et on
renverra l'encodage du code ASCII de ce caractère. |
| 302 | 1 | Si le premier paramètre est 1, on
renverra stdin (en utilisant une conversion explicite
pour obtenir une valeur).
|
| 304 | 1 | Si le premier paramètre est 3, on
renverra stdout (en utilisant une conversion explicite
pour obtenir une valeur).
Si le premier paramètre est 5, on
renverra stderr (en utilisant une conversion explicite
pour obtenir une valeur).
|
| 310 | 2
| Le premier paramètre est en fait
un FILE * f. Le deuxième est l'encodage d'un
entier n. On
affiche sur le flux f le caractère de code ASCII n. |
Accès et écriture en mémoire
On va considérer une version
très réduite de la gestion de la mémoire en OCaml. En effet, celle-ci
repose sur l'utilisation d'un garbage collector dont le rôle
est de libérer automatiquement les emplacements mémoires qui ne sont
plus utiles pour le programme, et l'implémentation d'un tel outil nous
entraînerait bien plus loin que ce simple projet. En pratique, les
blocs mémoire OCaml contiennent donc non seulement des valeurs mais
également des données supplémentaires qui seront utilisées par
le garbage collector, notamment la taille de ces blocs. Ici,
on se contentera de simple tableaux de valeurs alloués
avec malloc. Ces blocs ne seront donc jamais libérés
avant la fin de la machine virtuelle. On sera parfois amené à faire des
conversions explicites, pour considérer des tableaux de valeurs comme
des valeurs.
Mémoire globale
| Code | Nom | Action |
| 53 | GETGLOBAL | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. On met dans l'accumulateur
la valeur à la case n du tableau de valeurs globales. On avancera l'indice de 2 pour aller à la
prochaine instruction. |
| 54 | PUSHGETGLOBAL | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. On empile le contenu de
l'accumulateur. On met dans l'accumulateur
la valeur à la case n du tableau de valeurs globales. On avancera l'indice de 2 pour aller à la
prochaine instruction. |
| 57 | SETGLOBAL | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice.
On met à la case n du tableau de valeurs globales la
valeur contenue dans l'accumulateur. On met 1 dans
l'accumulateur. On avancera l'indice de 2 pour aller à la
prochaine instruction. |
Création de blocs
| Code | Nom | Action |
| 62 | MAKEBLOCK | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. On alloue un tableau de valeurs de
taille n. On met dans ce tableau l'accumulateur dans la case d'indice 0 puis n - 1 valeurs
obtenues en dépilant.
On met dans l'accumulateur ce tableau (en faisant un
conversion explicite).
On avancera l'indice de 3 pour aller à la
prochaine instruction. (Une des cases du tableau de code sera
donc ignorée.) |
| 63 | MAKEBLOCK1 | On alloue un tableau de valeurs de
taille 1. On met dans ce tableau l'accumulateur dans la case d'indice 0.
On met dans l'accumulateur ce tableau (en faisant un
conversion explicite).
On avancera l'indice de 2 pour aller à la
prochaine instruction. (Une des cases du tableau de code sera
donc ignorée.) |
| 64 | MAKEBLOCK2 | On alloue un tableau de valeurs de
taille 2. On met dans ce tableau l'accumulateur dans la case
d'indice 0, et une valeur dépilée à l'indice 1.
On met dans l'accumulateur ce tableau (en faisant un
conversion explicite).
On avancera l'indice de 2 pour aller à la
prochaine instruction. (Une des cases du tableau de code sera
donc ignorée.) |
| 65 | MAKEBLOCK3 | On alloue un tableau de valeurs de
taille 3. On met dans ce tableau l'accumulateur dans la case
d'indice 0, et deux valeurs dépilées aux indices 1 et 2.
On met dans l'accumulateur ce tableau (en faisant un
conversion explicite).
On avancera l'indice de 2 pour aller à la
prochaine instruction. (Une des cases du tableau de code sera
donc ignorée.) |
Accès/écriture dans les blocs
| Code | Nom | Action |
| 67 | GETFIELD0 |
La valeur contenue dans l'accumulateur est en fait un tableau
de valeurs. On la remplace par le contenu de la case d'indice 0
de ce tableau.
|
| 68 | GETFIELD1 |
La valeur contenue dans l'accumulateur est en fait un tableau
de valeurs. On la remplace par le contenu de la case d'indice 1
de ce tableau.
|
| 69 | GETFIELD2 |
La valeur contenue dans l'accumulateur est en fait un tableau
de valeurs. On la remplace par le contenu de la case d'indice 2
de ce tableau.
|
| 70 | GETFIELD3 |
La valeur contenue dans l'accumulateur est en fait un tableau
de valeurs. On la remplace par le contenu de la case d'indice 3
de ce tableau.
|
| 71 | GETFIELD | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice.
La valeur contenue dans l'accumulateur est en fait un tableau
de valeurs. On la remplace par le contenu de la case d'indice n
de ce tableau. On avancera l'indice de 2 pour aller à la
prochaine instruction.
|
| 73 | SETFIELD0 |
La valeur contenue dans l'accumulateur est en fait un tableau
de valeurs. On remplace le contenu de la case d'indice 0
de ce tableau par une valeur qu'on dépile. On met 1 dans
l'accumulateur.
|
| 74 | SETFIELD1 |
La valeur contenue dans l'accumulateur est en fait un tableau
de valeurs. On remplace le contenu de la case d'indice 1
de ce tableau par une valeur qu'on dépile. On met 1 dans
l'accumulateur.
|
| 75 | SETFIELD2 |
La valeur contenue dans l'accumulateur est en fait un tableau
de valeurs. On remplace le contenu de la case d'indice 2
de ce tableau par une valeur qu'on dépile. On met 1 dans
l'accumulateur.
|
| 76 | SETFIELD3 |
La valeur contenue dans l'accumulateur est en fait un tableau
de valeurs. On remplace le contenu de la case d'indice 3
de ce tableau par une valeur qu'on dépile. On met 1 dans
l'accumulateur.
|
| 77 | SETFIELD |
On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. La valeur contenue dans
l'accumulateur est en fait un tableau
de valeurs. On remplace le contenu de la case d'indice n
de ce tableau par une valeur qu'on dépile. On met 1 dans
l'accumulateur. On avancera l'indice de 2 pour aller à la
prochaine instruction.
|
| 80 | GETVECTITEM |
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un entier n.
La valeur contenue dans l'accumulateur est en fait un tableau
de valeurs. On la remplace par le contenu de la case d'indice n
de ce tableau.
|
| 81 | SETVECTITEM |
On dépile une valeur qui est l'encodage d'un entier n.
Puis on dépile une valeur v.
La valeur contenue dans l'accumulateur est en fait un tableau
de valeurs. On remplace le contenu de la case d'indice n
de ce tableau par v. On met 1 dans l'accumulateur.
|
| 55 | GETGLOBALFIELD | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice, et l'entier p situé dans
la case encore après. La case n du tableau de valeurs
globales est en fait un tableau de valeurs. On met dans l'accumulateur
la valeur à la case p de ce tableau. On avancera l'indice de 3 pour aller à la
prochaine instruction. |
| 56 | PUSHGETGLOBALFIELD |
On empile le contenu de l'accumulateur.
On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice, et l'entier p situé dans
la case encore après. La case n du tableau de valeurs
globales est en fait un tableau de valeurs. On met dans l'accumulateur
la valeur à la case p de ce tableau. On avancera l'indice de 3 pour aller à la
prochaine instruction. |
| 128 | OFFSETREF |
On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice. La valeur contenue dans l'accumulateur est en fait un tableau
de valeur.
La case d'indice 0 de ce tableau contient l'encodage d'un
entier m. On le remplace par l'encodage de m + n. On met 1 dans
l'accumulateur. On avancera l'indice de 2 pour aller à la
prochaine instruction. |
Atomes
Les atomes permettent en quelque sorte de
représenter des blocs de taille 0. On suppose qu'on dispose d'un
tableau global de taille 256 de tels blocs. Chacun de ces blocs
pourra être créé sous GNU/Linux à l'aide
de malloc(0).
| Code | Nom | Action |
| 58 | ATOM0 |
On met dans l'accumulateur l'atome d'indice 0.
|
| 59 | ATOM | On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice.
On met dans l'accumulateur l'atome d'indice n. On avancera l'indice de 2 pour aller à la
prochaine instruction.
|
| 60 | PUSHATOM0 |
On empile le contenu de l'accumulateur.
On met dans l'accumulateur l'atome d'indice 0.
|
| 61 | PUSHATOM | On empile le contenu de l'accumulateur.
On regarde dans la tableau de code l'entier n situé à la case
suivant celle de l'indice.
On met dans l'accumulateur l'atome d'indice n. On avancera l'indice de 2 pour aller à la
prochaine instruction.
|
Format de fichier d'entrée
Les exécutables au format bytecode produits par le compilateur
d'OCaml sont assez complexes. Ils contiennent le tableau de codes,
des informations pour créer les valeurs globales, et d'autres
données.
Pour simplifier, on utilisera un format de fichier spécialement
créé pour ce projet, qui contiendra uniquement le tableau de codes
et le tableau des valeurs globales déjà initialisé. Un fichier dans ce format sera structuré
de la manières suivante :
- une première ligne contenant la chaîne de
caractères
SOBF ;
- une deuxième ligne contenant deux entiers :
- le nombre c de codes dans le tableau de codes ;
- le nombre v de valeurs dans le tableau de valeurs
globales ;
- le tableau de code sous forme binaire ;
- le tableau de valeurs globales sous forme binaire.
Exécutable demandé
L'exécutable final prendra en premier argument le nom d'un fichier au
format décrit dans la section précédente. Il exécutera la machine
virtuelle sur ce fichier d'entrée.
Si un deuxième argument est fourni, et qu'il est égal
à --print-end-machine, on affichera à la fin de
l'exécution l'état final de la machine virtuelle, de la façon
suivante :
- Une ligne contenant
Index: suivi de la valeur de l'indice ;
- Une ligne contenant
Accumulator: suivi de la
valeur contenue dans l'accumulateur ;
- Une ligne contenant
Stack:, puis, à la ligne, les
valeurs contenues dans la pile, une par ligne, en commençant par
celle au sommet ;
- Une ligne contenant
Global:, puis, à la ligne,
les valeurs contenues dans le tableau de valeurs globales, une par
ligne, en les précédant du numéro d'indice dans le tableau.
Exemple de sortie dans ce cas :
Index: 54
Accumulator: 1
Stack:
15
3
1
25
Global:
0 139752620924288
1 139752620924336
2 139752620924384
3 139752620924424
4 139752620924480
5 139752620924528
6 139752620924584
7 139752620924632
8 139752620924680
9 139752620924728
10 139752620924776
11 139752620924824
12 15
Exemples
On trouvera dans le
fichier bytecode.tgz un
certain nombre de fichiers d'entrées.
D'autres exemples seront possiblement proposés d'ici la date de rendu.
Lors de la correction, votre programme sera testé avec des exemples
qui n'auront pas été fournis à l'avance ; faire passer les
exemples ne suffira donc pas, il faudra bien respecter la
spécification.
Les bonus ne sont à réaliser que si le reste fonctionne parfaitement.
- Faire un environnement de débogage qui permet de suivre
l'exécution du code, ajouter des points d'arrêt, etc.
- Ajouter la possibilité de lire directement les fichiers produits
par le compilateur OCaml.
- Étendre la machine aux instructions non couvertes ici.
Vous devez avoir lu jusqu'ici avant de commencer.