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Corrigé pour l’enseignant

Répétitions et compteurs

Recueillez quatre types d’indices : prédiction de l’état pertinent ; comportement dans des cas variés, y compris aux limites ; explication fondée sur la trace et l’état ; correction justifiée d’un écart. Évaluez chacun comme en développement, avec soutien ou autonome, sur papier ou selon la procédure approuvée de votre école. Réussir un défi prouve un comportement de la machine, pas la paternité du code ni une maîtrise complète. Acceptez les programmes équivalents corrects : le corrigé public est un modèle, pas l’unique réponse possible.

Matériel pédagogique public. Les solutions sont des exemples ; des programmes équivalents corrects peuvent aussi réussir les vérifications réelles.

13. Les boucles : répéter des actions

Associez LOOP à RETURN et gérez correctement zéro répétition.

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1. Prévoir et tracer

Avant d’exécuter le programme d’essai, prévoyez sa sortie et tracez les trois premières instructions exécutées. Suivez les registres, les indicateurs ou la mémoire pertinents, selon le besoin. Avancez ensuite pas à pas pour comparer.

LOAD 8
LOOP 4
  PRINT
RETURN
HALT

Ajouter les entrées à la file: Aucune

Initialiser la mémoire: Tous les octets sont initialement nuls

Corrigé de la prédiction d’essai

Sortie: 8, 8, 8, 8

Instruction	PC avant	PC après	R0 avant	R0 après	État pertinent	Sortie
LOAD	0	1	0	8	`{"registers":[8,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Aucune
LOOP	1	2	8	8	`{"registers":[8,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[{"start":1,"end":3,"remaining":4,"callDepth":0}],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Aucune
PRINT	2	3	8	8	`{"registers":[8,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[{"start":1,"end":3,"remaining":4,"callDepth":0}],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	8

2. Construire et vérifier

Lisez un nombre de répétitions de 0 à 5. Affichez 8 exactement ce nombre de fois, puis arrêtez le programme.

Types d’instructions requis: INPUT, LOOP, PRINT, RETURN

Exemple de solution du défi

INPUT
COPY R0 R1
LOAD 8
LOOP R1
PRINT
RETURN
HALT

Cas réels du vérificateur

Cas 1

Entrée: 0
Mémoire initiale: Tous les octets sont initialement nuls
Sortie attendue: Aucune

Cas 2

Entrée: 1
Mémoire initiale: Tous les octets sont initialement nuls
Sortie attendue: 8

Cas 3

Entrée: 4
Mémoire initiale: Tous les octets sont initialement nuls
Sortie attendue: 8, 8, 8, 8

3. Expliquer la machine

Combien de fois LOOP 0 exécute-t-il son corps ?

Raisonnement et note pédagogique

Zéro : il saute le corps et son RETURN correspondant. Un nombre négatif provoque une erreur.

14. Construire un compteur

Affichez de 1 à 10, puis généralisez le comptage.

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1. Prévoir et tracer

LOAD 5
again: PRINT
SUB 1
JUMP_IF_ZERO done
JUMP again
done: HALT

Ajouter les entrées à la file: Aucune

Initialiser la mémoire: Tous les octets sont initialement nuls

Corrigé de la prédiction d’essai

Sortie: 5, 4, 3, 2, 1

Instruction	PC avant	PC après	R0 avant	R0 après	État pertinent	Sortie
LOAD	0	1	0	5	`{"registers":[5,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Aucune
PRINT	1	2	5	5	`{"registers":[5,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	5
SUB	2	3	5	4	`{"registers":[4,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	5

2. Construire et vérifier

Lisez N de 0 à 10 et affichez tous les entiers de 1 à N, dans l’ordre. Pour N = 0, n’affichez rien.

Types d’instructions requis: INPUT, LOOP, ADD, PRINT

Exemple de solution du défi

INPUT
COPY R0 R2
LOAD 1 R1
LOOP R2
LOAD R1
PRINT
ADD 1
COPY R0 R1
RETURN
HALT

Cas réels du vérificateur

Cas 1

Entrée: 0
Mémoire initiale: Tous les octets sont initialement nuls
Sortie attendue: Aucune

Cas 2

Entrée: 3
Mémoire initiale: Tous les octets sont initialement nuls
Sortie attendue: 1, 2, 3

Cas 3

Entrée: 10
Mémoire initiale: Tous les octets sont initialement nuls
Sortie attendue: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

3. Expliquer la machine

Quelle différence y a-t-il entre valeur du compteur et nombre de répétitions ?

Raisonnement et note pédagogique

Le compteur est un état variable ; le nombre de LOOP est capturé à l’entrée. Un départ, une augmentation et un ordre corrects donnent 1 à N, sans sortie pour 0.

15. La somme de un à N

Gardez l’accumulateur séparé du compteur de boucle.

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1. Prévoir et tracer

LOAD 1 R1
LOAD 0 R2
LOOP 4
LOAD R2
ADD R1
COPY R0 R2
LOAD R1
ADD 1
COPY R0 R1
RETURN
LOAD R2
PRINT
HALT

Ajouter les entrées à la file: Aucune

Initialiser la mémoire: Tous les octets sont initialement nuls

Corrigé de la prédiction d’essai

Sortie: 10

Instruction	PC avant	PC après	État pertinent	Sortie
LOAD	0	1	`{"registers":[0,1,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Aucune
LOAD	1	2	`{"registers":[0,1,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":true,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Aucune
LOOP	2	3	`{"registers":[0,1,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":true,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[{"start":2,"end":9,"remaining":4,"callDepth":0}],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}`	Aucune

2. Construire et vérifier

Lisez N de 0 à 10. Utilisez une boucle pour afficher la somme 1 + 2 + … + N. Affichez 0 pour N = 0.

Types d’instructions requis: INPUT, LOOP, ADD

Exemple de solution du défi

INPUT
COPY R0 R3
LOAD 1 R1
LOAD 0 R2
LOOP R3
LOAD R2
ADD R1
COPY R0 R2
LOAD R1
ADD 1
COPY R0 R1
RETURN
LOAD R2
PRINT
HALT

Cas réels du vérificateur

Cas 1

Entrée: 0
Mémoire initiale: Tous les octets sont initialement nuls
Sortie attendue: 0

Cas 2

Entrée: 4
Mémoire initiale: Tous les octets sont initialement nuls
Sortie attendue: 10

Cas 3

Entrée: 10
Mémoire initiale: Tous les octets sont initialement nuls
Sortie attendue: 55

3. Expliquer la machine

Que représente le total après k itérations ?

Raisonnement et note pédagogique

1 + … + k ; initialement 0. N = 0 laisse le total à 0.