小編為大家匯總了嵌入式硬件工程師必備的21個計算機體系架構(gòu)面試題,大家收藏了!
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1)解釋什么是計算機體系結(jié)構(gòu)?
計算機體系結(jié)構(gòu)是詳細說明一組軟件和硬件標(biāo)準(zhǔn)如何相互交互以形成計算機系統(tǒng)或平臺的規(guī)范。
2)計算機體系結(jié)構(gòu)的特征如何?
計算機架構(gòu)分為三類
系統(tǒng)設(shè)計:它包括系統(tǒng)中的所有硬件組件,包括除CPU之外的數(shù)據(jù)處理器,如直連存儲器訪問和圖形處理單元
指令集架構(gòu)(ISA):它是中央處理單元的嵌入式編程語言。它基于可以處理的編程來確定CPU的功能。
微架構(gòu):它定義數(shù)據(jù)路徑,存儲元素和數(shù)據(jù)處理以及如何在ISA中實現(xiàn)。
3)提出計算機設(shè)計的重要步驟?
CPU架構(gòu)是可以定義的一組機器語言
一組寄存器及其功能
對存儲在寄存器中的數(shù)據(jù)進行微操作的順序
啟動序列的控制信號
4)作為指令的一部分的不同類型的字段是什么?
作為指令的一部分的不同類型的字段是
操作代碼字段或OP代碼字段:該字段用于確定要執(zhí)行的指令操作
地址字段:該字段用于確定各種地址,如存儲器地址和寄存器地址
模式字段:此字段確定操作數(shù)的執(zhí)行方式或地址的有效性
5)提到微處理器的基本組件是什么?
微處理器的基本組件是
地址行引用塊的地址
用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)線
用于處理數(shù)據(jù)的IC芯片
6)提到微處理器系統(tǒng)中的不同類型的中斷是什么?說明?
有三種類型的中斷可能導(dǎo)致中斷。
外部中斷:
來自外部輸入/輸出設(shè)備的這種類型的中斷。
內(nèi)部中斷
這些類型的中斷是由程序本身引起的任何異常引發(fā)。例如,清零或無效的操作碼等
軟件中斷:
只有在執(zhí)行指令期間才能發(fā)生這種類型的中斷。這種中斷的主要目的是從用戶模式切換到主管模式。
7)提到微處理器的常見組件是什么?
微處理器的常見組件包括
I/O單元
控制單元
算法邏輯單元(ALU)
寄存器
高速緩存
8)解釋什么是Snooping Cache?
偵聽緩存是單個緩存監(jiān)視地址行以訪問它們已經(jīng)緩存的內(nèi)存位置的過程。
9)什么是最簡單的方式來確定緩存位置來存儲內(nèi)存塊?
直接映射是定義緩存位置的最簡單的方法來存儲內(nèi)存塊。因為與每個單元相關(guān)聯(lián)的附加邏輯,相關(guān)存儲器比隨機存取存儲器價格要貴。
10)應(yīng)該使用什么數(shù)字函數(shù)將八進制代碼轉(zhuǎn)換為二進制代碼?
將八進制碼轉(zhuǎn)換為二進制碼多路復(fù)用器。它也被稱為數(shù)據(jù)選擇器,其中動態(tài)存儲器對于行和列都使用相同的地址線。
11)當(dāng)需要執(zhí)行時,使用什么技術(shù)自動將程序和數(shù)據(jù)塊移動到物理主存儲器中?
使用虛擬內(nèi)存技術(shù)。它提供了將程序生成的地址轉(zhuǎn)換為正確的主存儲器位置的機制。通過映射表轉(zhuǎn)換或映射進行處理。
12)什么是RAID系統(tǒng)的使用?
使用RAID系統(tǒng)是增加磁盤存儲容量和可用性。
13)解釋放電時可以擦除哪種類型的內(nèi)存?
EEPROM是其內(nèi)容被擦除的存儲器類型。
14)解釋什么是水平微代碼?
水平微碼包含沒有任何中介的控制信號。它包含很多信號,因此位數(shù)也增加。
15)解釋什么是直接映射?
在直接映射中,RAM用于存儲數(shù)據(jù),一些數(shù)據(jù)存儲在緩存中。地址空間分為索引字段和標(biāo)簽字段兩部分。標(biāo)簽字段用于存儲標(biāo)簽字段,而其余字段存儲在主存儲器中。
16)微操作的類型是什么?
微操作的類型是
寄存器傳輸微操作:這些類型的微操作用于將信息從一個寄存器傳輸?shù)搅硪粋€二進制信息
移位微操作:這些操作用于在寄存器中的數(shù)據(jù)存儲中執(zhí)行移位操作
邏輯微操作:這些用于對存儲在寄存器中的數(shù)字數(shù)據(jù)執(zhí)行一些算術(shù)運算
算術(shù)微操作:這些微操作用于對存儲在寄存器中的數(shù)字數(shù)據(jù)執(zhí)行一些運算
17)DMA代表什么?
DMA代表直接內(nèi)存訪問。
18)當(dāng)CPU中包含大量寄存器時,連接它們最有效的方法是什么?
當(dāng)CPU中包含大量寄存器時,連接它們的最有效方法是通過ALU。
19)解釋內(nèi)部總線是否只連接CPU內(nèi)的寄存器,如何從內(nèi)存中獲取數(shù)據(jù)?
AR或地址寄存器用于選擇存儲器地址,數(shù)據(jù)寄存器用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。這兩個寄存器都連接到內(nèi)部總線,數(shù)據(jù)寄存器用作存儲器數(shù)據(jù)總線和內(nèi)部總線之間的橋梁。
所以首先我們加載所需存儲器地址的AR,然后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)寄存器或從數(shù)據(jù)寄存器傳輸。
20)解釋什么是WAIT狀態(tài)?
WAIT狀態(tài)在防止CPU速度不兼容性方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。很多時候,處理器處于就緒狀態(tài)以接受來自設(shè)備或位置的數(shù)據(jù),但可能沒有可用的輸入。在這種情況下,會浪費CPU時間,系統(tǒng)進入等待狀態(tài)。
21)解釋如何處理等待狀態(tài)?
處理等待狀態(tài)的一種方式是通過減少時鐘頻率來增加微處理器的時鐘周期
第二種方式是使用特殊的控制輸入READY。它允許內(nèi)存設(shè)置自己的內(nèi)存周期時間。