トップ25のコンピュータアーキテクチャインタビューの質問と回答

top 25 computer architecture interview questions

今後の面接の準備に役立つ、最もよくあるコンピュータアーキテクチャ面接の質問と回答のリスト：

あなたはコンピュータアーキテクチャの面接の準備をしたいですか？あなたはこの分野で輝き、専門家になることを熱望していますか？コンピュータアーキテクチャのスキルを習得することを計画していますか？あなたは今正しい場所にいるので、心配しないでください！

コンピュータアーキテクチャは、このデジタル時代において非常に重要になっています。コンピュータのシステムの実装、機能、および編成は、多くのルールとメソッドのセットで詳細に説明されています。

コンピュータアーキテクチャの主要な実装を通じて行われるため、コンピュータエンジニアリングで学生が把握しなければならない主要な主題の1つと見なされています。

すべてのアーキテクチャの独自の定義は、コンピュータの機能とそれに関連するプログラミングモデルを定義します。ただし、実装を定義するものではありません。

コンピュータアーキテクチャの仕事を探しているなら、あなたはコンピュータアーキテクチャの面接の質問に精通している必要があります。面接の質問は、仕事のプロファイルによって異なります。面接の準備をし、空飛ぶ色で面接に合格するのに役立ついくつかの質問があります。

学習内容：

• コンピュータアーキテクチャの面接に関する上位の質問のリスト
  • 基本的な面接の質問
  • 技術的な質問
• 結論
  • 推奨読書

コンピュータアーキテクチャの面接に関する上位の質問のリスト

基本的な面接の質問

Q＃1）コンピュータアーキテクチャという用語で何を理解していますか？

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回答： コンピュータアーキテクチャは、ハードウェアとソフトウェアに関連する一連の標準が互いにどのように相互作用してコンピュータシステムまたはプラットフォームを作成するかについての詳細な仕様です。

簡潔に言えば、それはコンピュータシステムの設計とその技術との互換性を指します。これは、ユーザー、テクノロジー、およびシステムに必要なものを決定し、上記のニーズに基づいて論理的な標準と設計を作成する技術のようなものです。

Q＃2）コンピュータアーキテクチャはコンピュータ組織とは異なりますか？

回答：

Q＃3） マイクロプロセッサで使用される基本的なコンポーネントを知っていますか？説明する。

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回答：

マイクロプロセッサは通常、次の3つの基本コンポーネントを使用します。

• アドレスラインは、単一のブロックの適切なアドレスを参照するために重要であるため、マイクロプロセッサの主要な要素の1つです。
• データラインは、マイクロプロセッサのデータを転送するための主要な基準を維持する要素です。
• データ処理の対象は、アドレス指定とデータ転送が完了した後です。 ICチップは、マイクロチップでのデータ処理に不可欠です。

Q＃4）マイクロプロセッサシステムのさまざまな割り込みとは何ですか？

回答：

割り込みには次の3つのタイプがあります。

• 外部割り込み 外部入力/出力デバイスから来ます。
• 内部割り込み プログラム自体によって引き起こされた例外の結果です。
• ソフトウェア割り込み 命令の実行中にのみ発生します。このような割り込みの主な目的は、モードをユーザーからスーパーバイザーに切り替えることです。

Q＃5）マイクロプロセッサの一般的なコンポーネントは何ですか？

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回答： コントロールユニット、I / Oユニット、キャッシュ、ALU、およびレジスタは、マイクロプロセッサの一般的なコンポーネントの一部です。

技術的な質問

Q＃6）MESIについて何を知っていますか？

回答： MESIは、ライトバックキャッシュをサポートするInvalidateに基づく非常に人気のあるキャッシュコヒーレンスプロトコルの1つです。イリノイ大学アーバナシャンペーン校で開発されたため、イリノイプロトコルとも呼ばれています。

当初は、膨大な帯域幅の損失を引き起こしたライトスルーキャッシュが使用されていました。ライトバックキャッシュは、システムの帯域幅を効率的かつ適切に管理するため、一般的になりました。 MESIプロトコルは、ダーティステージと呼ばれる1つのステージを維持します。これは、このキャッシュのデータがメインメモリのキャッシュに保存されているデータとは異なることをシステムに示します。

Q＃7）パイプラインを知っていますか？

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回答： パイプライン処理は、高度なマイクロプロセッサで使用される最も一般的な手法の1つであり、主に複数の命令がシステムに入力されるときに使用されます。パイプラインを介してプロセッサからの命令を蓄積し、秩序だったプロセスで命令を保存および実行できるようにします。

プロセスは段階に分割され、各段階はパイプのような構造で接続されます。実行中に複数の命令がオーバーラップする場合に使用します。

自動車製造会社のように、巨大な組立ラインとロボットアームの各セットアップは特定のタスクを実行します。 1つのタスクが完了すると、車は次のアームに進みます。

Q＃8）キャッシュコヒーレンスについて何を知っていますか？

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回答： キャッシュメモリに格納されているデータの一貫性または規則性は、キャッシュコヒーレンスと呼ばれます。分散共有メモリ（DSM）またはマルチプロセッサシステムでは、キャッシュとメモリの一貫性を維持することが不可欠です。

キャッシュ管理は、データが失われたり上書きされたりしないように構成されています。キャッシュコヒーレンシを維持するためにさまざまな手法を使用できます。これには、スナーフィング、スヌーピング、ディレクトリベースのコヒーレンスが含まれます。

DSMシステムは、一貫性を維持するためにこれらの手法を模倣することによりコヒーレンシプロトコルを使用し、システム操作に不可欠です。キャッシュコヒーレンスには、書き込みの伝播とトランザクションのシリアル化という2つのことが必要です。

どのキャッシュでも、データへの変更は、ピアキャッシュ内のそのキャッシュラインの他のコピーに配布する必要があります。これは、書き込み伝播が行うことです。トランザクションのシリアル化の役割は、単一のメモリ位置に対して読み取りまたは書き込みが行われるものがすべて、すべてのプロセッサに同じ順序で表示されるようにすることです。

Q＃9）キャッシュミスについて教えてください。

回答： キャッシュ内のデータの一部の書き込みまたは読み取りに失敗する場合があります。このミスにより、メインメモリのレイテンシが長くなります。キャッシュミスには、コールドミスまたは強制ミス、容量ミス、競合ミスの3種類があります。

コールドミスまたは強制ミスは、空のキャッシュから始まり、メモリブロックへの最も重要な参照です。最初のゲストがまだ到着していない空のホテルと呼ぶことができます。容量ミスは、使用するすべてのブロックを保持するのに十分なスペースがキャッシュにない場合に発生します。それはあなたが滞在したいが空室がないホテルのようなものです。

コンフリクトミスは、同じ場所に2つのブロックがあり、両方に十分なスペースがない場合に発生します。簡単な例では、ホテルの3階に滞在することになっているが、その階のすべての部屋が占有されており、あなたのための部屋がないようなものです。

Q＃10）仮想メモリについて何を知っていますか？

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回答： コンピュータはメモリを使用してOSをロードし、プログラムを実行します。実際のメモリ、つまりRAMの量には限りがあります。したがって、特に一度に実行するプログラムが多すぎる場合は、メモリが不足する可能性があります。

そこで、仮想メモリが役に立ちます。 「アドレス空間」、つまりデータを保存できるメモリ内の場所を拡大することにより、コンピュータで使用可能なメモリを増やします。追加のメモリを割り当てるためにハードディスク領域を使用します。

ただし、ハードドライブはRAMに比べて低速であるため、仮想メモリに保存されているデータを使用する実メモリにマップして戻す必要があります。仮想メモリを使用すると、コンピュータで実行できるよりも多くのプログラムを実行できます。

Q＃11）DLXパイプラインの5つの段階は何ですか？

回答： DLXはRISCプロセッサアーキテクチャです。デイビッドA.パターソンとジョンL.ヘネシーによって設計されました。そのアーキテクチャは、プログラムで最も頻繁に使用されるプリミティブの観察に基づいて選択されました。

その5つの段階は次のとおりです。

• CPUオペランドストレージ
• 明示的なオペランド
• 操作
• ロケーション
• オペランドのタイプとサイズ

Q＃12） スーパースカラーマシンとVLIWマシンについて教えてください。

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回答： スーパースカラープロセッサは、単一のプロセッサ内で命令レベルの並列性を実装するCPUです。クロックサイクル中に複数の命令を実行できます。プロセッサ上の異なる実行ユニットに複数の命令を同時にディスパッチします。

したがって、他のクロックレートと比較して、より多くのスループットが可能になります。

VLIWまたはVeryLong Instruction Wordは、ILPまたは命令レベルの並列性を利用するように設計されているが、ハードウェアの複雑さを最小限に抑えたCPUアーキテクチャを指します。 VLIWアプローチは、プログラムのコンパイル時に決定される固定スケジュールに基づいて、操作を並行して実行します。

Q＃13）分岐予測とは何ですか？また、どのようにハザードを制御できますか？

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回答： パイプラインを処理する情報処理ユニットでは、分岐予測制御装置が分岐予測用のアドレスを生成します。このアドレスは、投機的に実行されている命令を検証するために使用されます。

デバイスには、予測用のリターンアドレスを格納する最初のリターンアドレスストレージユニットがあります。次に、呼び出し命令の実行結果に基づいて生成されたリターンアドレスを格納する第２のリターンアドレス用の記憶ユニットが存在する。

格納された予測リターンアドレスを分岐予測アドレスとして送信し、送信された分岐予測アドレスを格納する分岐予測アドレス用のストレージユニットもあります。

分岐予測アドレスとは異なる分岐命令の実行後にリターンアドレスが生成されると、2番目のリターンアドレスのストレージユニットに格納されている内容が、最初のリターンアドレスのストレージユニットに複製されます。

Q＃14）キャッシュ内のサイズと方法で指定されたセットの数を計算できますか？

回答： プライマリストレージの階層では、キャッシュはセットに収集されたキャッシュラインを伝送します。各セットがk行を保持している場合、キャッシュはk-wayアソシアティブと呼ぶことができます。データ要求には、要求されたデータの位置を指定するアドレスがあります。

下位レベルのチャンクのサイズのキャッシュラインデータを1つのセットに配置できるのは1つだけです。そのアドレスは、それを配置できるセットを決定します。セットとアドレス間のマッピングは、迅速かつ簡単に実装する必要があります。迅速な実装のために、アドレスの一部のみがセットを選択します。

その後、 リクエストアドレスは、以下に示すように3つのフラグメントに分けられます。

• キャッシュライン内の特定の位置は、オフセット部分によって識別されます。
• 要求されたデータを持つセットは、セットパーツによって識別されます。
• セットに入れることができるさまざまなアドレスを区別するために、各キャッシュラインにデータとともに保存されたタグ部分が必要です。

Q＃15）キャッシュ内のブロックをどのように見つけますか？

回答： ブロックのタグは、データとともにキャッシュ内の各場所に記録されます。キャッシュ内の場所は占有されていない可能性があるため、通常は有効なビットを維持します。

したがって、キャッシュ内のブロックを見つけるには：

• ブロックアドレスのインデックスで使用される場所または場所のセットを決定します。
• 各場所に有効なビットが設定されているかどうかを確認し、セット内のすべての場所でタグをそのアドレスブロックと並行して比較します。

Q＃16）アドレッシングモードとは何ですか？

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回答： 最も中央処理装置の設計には、アドレッシングモードと呼ばれる命令セットアーキテクチャの特性があります。

さまざまなアドレッシングモードは、特定の命令セットアーキテクチャで説明されており、これらのモードは、特定のアーキテクチャのML命令がすべての命令のオペランドを認識する方法を定義します。

アドレッシングモードは、レジスタまたは/およびML命令内またはその他の場所に保持されている定数に保持されている情報を使用して、オペランドの実効メモリアドレスを計算する方法を指定します。

Q＃17）エイリアシングについて教えてください。

回答： エイリアシングは、コンピューティングの世界では、プログラム内の個別の記号名を介してメモリ内のデータの場所にアクセスできる状況を表します。したがって、1つの名前でデータを変更することにより、すべてのエイリアス名に関連付けられた値を暗黙的に変更できます。

これは、プログラマーが予期していなかったことです。したがって、プログラムの最適化、理解、分析が困難になります。

Q＃18）ソフトウェア割り込みとハードウェア割り込みの違いは何ですか？

回答：

Q＃19）他のタスクを実行したいのですが、CPUがビジーです。解決策を提案します。

回答： マスク不可能な割り込みを作成してから、重要なサブルーチンにジャンプ命令を与えます。

他にどのようなメールプロバイダーがありますか

Q＃20） ラッチについて何を知っていますか？ラッチの種類は何ですか？

回答： ラッチは、アクティブハイとアクティブローの2つの安定状態があるため、双安定マルチバイブレータとも呼ばれ、論理回路の一種です。フィードバックレーンを介してデータを保持し、それによってストレージデバイスとして機能します。

装置がアクティブなままである限り、ラッチは1ビットのデータを格納できます。ラッチは、イネーブルが宣言されると、保存されているデータを即座に変更できます。

ラッチの種類：

• 非同期装置であるSRまたはセット/リセットラッチは、独立して信号を制御します。これは、セット状態とリセット入力に応じて行われます。
• Gates SR Latchは、3番目の入力を運ぶラッチです。セット/リセット入力が機能するには、この入力がアクティブである必要があります。
• Dラッチまたはデータラッチは、入力の望ましくない状態の可能性を排除します。
• ゲート付きDラッチは、ゲート付きSRラッチにいくつかの変更を加えることによって設計されています。変更は、リセット入力をインバータセットに変更する必要があることです。
• JKラッチはRSラッチに似ています。これは、JとKの2つの入力で構成されます。JKラッチの入力がハイの場合、出力はトグルにバインドされます。
• Tラッチは、JKラッチの入力が短絡したときに形成されます。 Tラッチは、ラッチの入力がハイのときに出力を切り替えます。

Q＃21）ビーチサンダルについて教えてください。

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回答： ラッチと同じように、フリップフロップは電子回路です。バイナリデータを格納できる2つの安定した状態を保持します。さまざまな入力を適用することで、保存されているデータを変更できます。ラッチのように、それは通信および他の多くのシステムにおけるコンピュータの電子およびデジタルシステムの構成要素です。

Q＃22）ラッチとフリップフロップの違いを説明してください。

回答：

Q＃23）リアルタイムオペレーティングシステムについて何を知っていますか？

回答： データ処理システムとも呼ばれるリアルタイムオペレーティングシステムは、入力の処理と応答に非常に短い時間間隔を必要とします。応答して必要な更新情報を表示するのにかかる時間は、応答時間と呼ばれます。

プロセッサの操作やデータの流れに必要な時間が厳しい場合は、リアルタイムを使用します。専用アプリケーションでは、リアルタイムシステムを制御装置として使用できます。このシステムには、明確で固定された時間の制約が必要です。そうでない場合、それは感じられます。

Q＃24）ライトバックキャッシュとライトスルーキャッシュの違い。

回答：

Q＃25）なぜあなたを雇う必要があるのですか？

回答： この質問への答えで、あなたがあなたの仕事にどれほど献身的であるかを彼らに伝えてください。キャリアの中でどのように新しいことを学んだか、そして間違いからどれだけうまく学んだかについて話してください。非常に優れた業績を上げた例を挙げてください。

彼らが探している従業員の種類の写真を彼らに与えてください。

結論

これらは、最も人気のあるコンピュータアーキテクチャのインタビューの質問の一部です。よくある質問に備えておくと、面接をクリアする可能性が高くなります。

主題についてのあなたの知識はあなたがあなたの面接に自信を持つのを助けるだけでなく、正確な答えでそれをエースするのにも役立ちます。

このコンピュータアーキテクチャインタビューの質問のリストがお役に立てば幸いです。

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