CAPET informatique externe 2025, épreuve 1, option ingénierie informatiqueSujet et rapport du jury

CONCOURS EXTERNE ET CAFEP CORRESPONDANT ET TROISIEME CONCOURS

INFORMATION AUX CANDIDATS

• -Concours externe du CAPET de l'enseignement public :
  

  

• -Concours externe du CAFEP/CAPET de l'enseignement privé :
  

  

• -Troisième concours externe du CAPET de l'enseignement public :
  

  

• -Énoncé, pages 2 à 26 ;
• -Documents techniques pages 27 à 33 ;
• -Documents réponses (à rendre avec la copie).

• -de rédiger les réponses aux différentes parties sur des feuilles de copie séparées et clairement repérées ;
• -de numéroter chaque feuille de copie et indiquer le numéro de la question traitée ;
• -d'utiliser exclusivement les notations indiquées dans le sujet lors de la rédaction des réponses ;
• -de justifier clairement les réponses ;
• -d'encadrer ou souligner les résultats ;
• -de présenter lisiblement les applications numériques, sans omettre les unités, après avoir explicité les expressions littérales des calculs ;
• -de formuler les hypothèses nécessaires à la résolution des problèmes posés si celles-ci ne sont pas indiquées dans le sujet.

Escape Game

Contexte général Escape Game Kairos

Figure 1 : Exemple de décor d'une salle à l'ambiance futuriste, l'objectif des joueurs est de sortir de la salle. Des claviers permettent de saisir les mots de passe trouvés par les joueurs. Des écrans et des haut-parleurs permettent de fournir des informations aux joueurs

• -Partie 1 : Analyse structurelle et fonctionnelle d'une salle de l'Escape Game Kairos
• -Partie 2 : Architecture logicielle de la gestion des énigmes d'une salle
• -Partie 3 : Insertion d'une nouvelle énigme dans la salle Athena Station
• -Partie 4 : Adaptation de l'interface de supervision du Game Master à une nouvelle énigme
• -Partie 5 : Inspection de la base de données et gestion du leaderboard
• -Partie 6 : Évolution de l'architecture réseau

Partie 1 : Analyse structurelle et fonctionnelle d'une salle de l'Escape Game Kairos.

• -Recevoir les données saisies par les joueurs. Lorsqu'un code correct est saisi, la carte de commande doit modifier les images affichées sur les écrans et envoyer un ordre à une carte de puissance chargée de déclencher l'ouverture de portes dans la salle via des dispositifs appelés ventouses électromagnétiques (constituées d'électro-aimants). Une telle ventouse est représentée Figure 3. Les différents systèmes d'acquisitions ainsi que la carte de puissance sont connectés à la carte de commande via une Interface carte de commande entrées/sorties.
• -Transmettre des sons aux hautparleurs situés dans la salle. Ces sons sont constitués des indications données par le maître du jeu ainsi que des éventuels bruitages liés à l'ambiance de la salle tels que des bruits d'explosion ou d'ouverture de serrure. Ces sons sont combinés et mixés par une carte son dont le signal est amplifié par un amplificateur son associé à chaque haut-parleur.

Figure 2: Contenu de l'armoire de commande d'une salle.

Figure 3 : Ventouse permettant l'ouverture d'une porte (image de gauche) et caméra IP permettant le suivi de la partie par un maître du jeu (image de droite).

Partie 2 : Architecture logicielle de la gestion des énigmes d'une salle.

2.1 Architecture logicielle de la gestion des énigmes d'une salle

Figure 4 : Diagramme d'état du système

Figure 5 : Interface Game Master pendant le mode préparation.

• -Gâches et ventouses activées
• -Gâches et ventouses inactives
• -Éléments lumineux allumés (il s'agit des éclairages et éléments de signalisation)

• -Lorsqu'un chiffre est saisi dans le bon ordre, son rétro-éclairage passe en vert.
• -Si un des chiffres est faux dans la composition du code, tous repassent au rouge et il faut recommencer la saisie depuis le début.
• -Par ailleurs, si les joueurs mettent plus de 2 secondes à appuyer sur un chiffre, là encore tous repassent au rouge et il faut recommencer la saisie depuis le début.
• -Si les joueurs ne parviennent pas à résoudre l'énigme, le Game Master dispose d'une commande permettant de valider automatiquement l'énigme.

static u16 cyc ;
static u16 verrou ;
static u32 save_time;
static u16 success_enigme;
static u16 variable; // variable éventuellement utilisable à la question 16
// u16 : unsigned integer sur 16 bits, u32 : unsigned integer sur 32 bits
static void salle_machine_etat ( void ) {
cyc = 0;
verrou = 0;{
switch( cyc )
{ case 0:
        if (_enigme_0() == 1 || (_deblocage_GM_0() == 1)
        // Exécution des périphériques liés à l'énigme 1 et vérification si réussite
des joueurs
                {cyc++;}
        break;
    case 1 :
                if (_enigme_1() == 1 || _deblocage_GM_1() == 1)
                        {save_time = _GameElapsedTime(); // sauvegarde
de l'instant (en secondes) où l'énigme 1 a été passée
                cyc++;}
        break;
    case 2 :// Au bout de 3 minutes si l'énigme 2 n'est pas résolue, on verrouille la
porte d'entrée et on active la lumière d'urgence. Attention cet évènement ne doit
être déclenché qu'une fois.
    success_enigme = _enigme_2()*_deblocage_GM_2()
    if (
............................................................................................... )
            { verrou = 1 ;
                    _roomEventAdd( "Verrouillage porte d'entrée après 3 minutes" );
            outputLevelSet( ESPACE_GACHE_PORTE_ENTREE,
OUTPUT_LEVEL_ON );
            _roomEventAdd( "Changement du mode d'éclairage" );
                outputLevelSet( LUMIERE_STANDARD_ENTREE,
OUTPUT_LEVEL_OFF );
            outputLevelSet( LUMIERE_URGENCE_ENTREE,
OUTPUT_LEVEL_ON );
            break;}
        if (
................................................................................................ )
            {cyc++;}
        break;
    case 3 :
        if (_enigme_3() == 1 || _deblocage_GM_3() == 1)
            {cyc++;}
        break;
}}

Partie 3: Insertion d'une nouvelle énigme dans la salle Athena Station

3.1 Présentation de la nouvelle énigme

3.2 Un exemple de système de déclenchement de portes : runes magiques et tags RFID.

Figure 7 : Photo de gauche : Détail des pierres sur lesquelles un symbole est visible ainsi que l'un des socles près duquel se trouve également un symbole.
Photo de droite : Les 4 socles ainsi que leurs symboles correspondants (les 3 du haut sont noirs et celui du bas est clair).

3.3 Adaptation à la salle Athena Station

def liste_places(L):
    places = []
    for i in range(len(L)):
        if L[i]==i:
            places.append(True)
        else:
            places.append(False)
    return places
def cherche_permutation (L) :
        ''' La fonction reproduit une stratégie de recherche de la permutation des tags
rfid par les joueurs. '''
    while nombre_places(L) != len(L) :
        print(L)
        places = liste_places(L)
        dernier = None
        premier = None
        for i in range(len(L)):
            if places[i] == False:
                if dernier == None:
                    premier = i
                    dernier = L[i]
                else:
                    dernier,L[i] = L[i],dernier # permutation du contenu de la variable dernier
et du i-ème élément de la liste L : L[i]
        L[premier] = dernier
    return L

Figure 9 : Dimensionnement de la ventouse.

Partie 4 : Adaptation de l'interface de supervision du Game Master à une nouvelle énigme

Figure 9 : Interface Game Master en mode 'Préparation de la salle'.

Figure 10 : Communication entre le Game Master et la carde de commande.

typedef struct
{
char name[256] ; // Nom de la commande CGI, descripteur libre si le nom est vide
int (*func)(int nbArg, char* args[], char* buffer, u32 clientlp) ; // Pointeur vers la
fonction qui gère cette commande CGI
}
CgiCommand ;

#define CGI_MAX_COMMAND 64
static CgiCommand cgiCommand[CGI_MAX_COMMAND] ;

U8 _cgiCommandRegister ( char* commandName, int (*cgiFunc)(int nbArg, char*
args[], char* buffer, u32 clientIp) )
{
    inti;
    // On scanne pour un emplacement de libre et on enregistre la commande CGI et
son pointeur de fonction
// La fonction strcpy(s1,s2) permet de recopier la chaîne de caractères s1 dans s2.
for ( i=0 ; i<CGI_MAX_COMMAND ; i++ )
{ if ( cgiCommand[i].name[0] == '10' )
        { strcpy( cgiCommand[i].name, commandName );
            cgiCommand[i].func = cgiFunc ;
            debug( « Enregistrement de la commande CGI '%s'\n », commandName) ;
            return TRUE;
        }
}
return FALSE ;
}

Partie 5 : Inspection de la base de données et gestion du leaderboard

Figure 15 : Schéma relationnel de la base de données étudiée.

• -Une seule réservation est possible par salle pour une heure de démarrage donnée.
• -L'heure de fin d'une session correspond à l'heure à laquelle les joueurs terminent réellement la partie. Lors de la réservation celle-ci est fixée à la valeur NULL puis remplacée par la véritable heure une fois la session terminée.

Partie 6 : Evolution de l'architecture réseau

Figure 16 : Nouvelle topologie envisagée du réseau

Documents Techniques

• 1.Le paramètre *thread est un pointeur de type pthread_t : le type pthread est un type opaque, sa valeur réelle dépend de l'implémentation ; sous Linux il s'agit en général du type unsigned long. Ce type correspond à l'identifiant du thread créé ; tout comme les processus Unix, chaque thread a son propre identifiant.
• 2.Le paramètre *attr_t est un pointeur de type pthread_attr_t : ce type est lui aussi un type opaque permettant de définir des attributs spécifiques pour chaque thread. Il faut savoir qu'on peut changer le comportement de la gestion des threads ; exemple, on peut les régler pour qu'ils tournent sur un système temps réel ; en générale on se contente des attributs par défaut et cet argument vaut NULL (valeur par défaut).
• 3.Chaque thread dispose d'une fonction à exécuter, c'est en même temps sa raison d'être ; Cet argument de la fonction pthread_creat est un pointeur de fonction ; il permet de transmettre un pointeur sur la fonction que le thread devra exécuter.
• 4.Le dernier argument représente un argument que l'on peut passer à la fonction que le thread doit exécuter.

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
// Function prototypes
void *callback_machine_etat(void *arg);
void *callback_serveur(void *arg);
int main() {
    pthread_t thread1, thread2;
    // Create threads for fa() and fb()
    if (pthread_create(&thread1, NULL, callback_machine_etat, NULL) != 0) {
        perror("pthread_create failed");
        return 1;
    }
    if (pthread_create(&thread2, NULL, callback_serveur, NULL) != 0) {
        perror(« pthread_create failed ») ;
        return 1 ;
    }
    while (1) {
        // Les deux threads précédents s’exécutent tant que la fonction main est active
        sleep(1) ; // La tâche du main ne fait rien de spécial.
    }
    // Cette ligne ne devrait jamais s'exécuter :
    return 0;
}
void *callback_machine_etat(void *arg) {
    while (1) {
        // Execute la fonction faisant tourner la machine à états
        salle_machine_etat();
    }
    pthread_exit(NULL);
}
void *callback_serveur(void *arg) {
    while (1) {
        // Exécute la fonction de gestion du serveur
        gestion_serveur();
    }
    pthread_exit(NULL);

DT3 : Documentation technique d'une ventouse.

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<html>
<head>
<title></title>
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<link rel="stylesheet" type="text/css" href="sweetalert.css"/>
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<script type="text/javascript" src="camera.js"></script>
<script type="text/javascript" src="page.js"></script>
<script type="text/javascript" src="page_maintenance.js"></script>
<script type="text/javascript" src="page_preparation.js"></script>
<script type="text/javascript" src="page_game.js"></script>
</head>
<body onload="pageInit();">
<table width=100%>
<tr>
    <td style="border:0px solid blue;">
    <div>
        <table width=100% border=0px>
        <tr align=center>
            <td>
            <button class="menu_button"
onclick="pageChangeRoomMode('standby');">ARRET</button>
            <button class="menu_button"
onclick="pageChangeRoomMode('maintenance');">MAINTENANCE</button>
            <br/>
            <button class="menu_button"
onclick="pageChangeRoomMode('preparation');">PREPARATION</button>
            <button class="menu_button"
onclick="pageChangeRoomMode('game');">JEU</button>
        </tr>
        </table>
    </div>
        <hr width="95%" align="center">
        <div id="pageContent">
        </div>
    </td>
    </tr>
</table>
</body>
</html>

• -JavaScript, un langage de programmation incorporé dans les navigateurs. Les programmes écrits dans ce langage sont exécutés par le navigateur ; il est utilisé en particulier pour exploiter le XMLHttpRequest et le DOM. C'est la clé de voûte de l'AJAX.
• -Le DOM (sigle de « Document Object Model ») c'est une collection d'objets, utilisée pour l'affichage dynamique et l'interaction avec les données, où chaque objet représente un élément structurel ou visuel d'une page web ou d'un document XML. II est utilisé à partir d'un langage de programmation orientée objet tel que JavaScript pour inspecter et modifier le contenu des pages web.
• -XMLHttpRequest est un objet de programmation, utilisé dans les programmes en langage JavaScript pour assurer la communication entre le navigateur et un serveur web. Il est utilisé pour la communication asynchrone : envoyer les requêtes vers le serveur et déclencher des opérations lors de la réception de réponses de celui-ci.

function ajaxCallUrl ( url, params, callback /*, ... */ )
{
// url : url à appeler pour le chargement des données
// params : paramètres http éventuels à passer au serveur
// callback : fonction à appeler quand la réponse du serveur est arrivée
// ... : paramètres éventuels à faire passer à la callback
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.callback = callback;
xhr.arguments = Array.prototype.slice.call( arguments, 3);
xhr.onload = ajaxSuccess;
xhr.onerror = ajaxError;
xhr.open( "POST", url, true );
xhr.send( params );}

Parties

• -La table Parties contient le nom sous lequel les clients ont déposé une réservation, le nombre de joueurs qui seront présents ainsi que l'identifiant de la salle réservée et un identifiant unique pour chaque réservation.
• -La table Salle décrit chaque salle de l'Escape Game en spécifiant son nom, le nombre de joueurs conseillés et un identifiant unique.
• -La table Dates répertorie les créneaux horaires correspondant aux différentes réservations par salle.
• -La table Occupation répertorie les parties et les créneaux horaires associés

Les mots en gras dans la colonne de droite sont des mots réservés par le langage SQL.

DR1 : diagramme des cas d'utilisation

DR3 : diagramme de blocs internes

DR4 : Diagramme d'état

int _cgiExecute ( int nbArg, char* args[], char* buffer, u32 clientlp )
{