ארכיטקטורה

Question 1

למי רלוונטי ההיכרות עם חומרת המחשב

Answer 1

לכתיבת תוכנית או חלק ממנה בשפת סף
מפתחי קומפיילר
מפתחי תוכניות (אסמבלר)
מפתחי מנהלי התקנים (device drivers)
מפתחי מערכות (embedded)

Question 2

?מערכת מחשב בנויה מ

Answer 2

חומרה + תוכנה

Question 3

מה מרכיבי החומרה

Answer 3

מכלול היחידות האלקטרוניות והמכניות (Full Adder`s)

Question 4

מה מרכיב יחידה אלקטורנית

Answer 4

שבבים (chips)
מעגלים- השבבים בעצמם מורכבים ממעגלים אלקטורנים
שערים- כפי שנלמד במערכות ספרתיות
טרנזיסטורים- השערים הבסיסיים ממומשים ע”י טרנסיסטורים

Question 5

יחידות מכניות המרכיבות את המחשב הן

Answer 5

ספק כוח
מאווררים
מחברים- sata, usb, fc, rj45
מארזים, של מחשב של דיסק קשיח, כונן דיבידי וכו

Question 6

מה הן תוכניות במחשב

Answer 6

.exe תוכניות
תוכניות להרצה וספריות אשר מותקנות על הדיסק הקשיח.
תוכניות אלו אינן כוללות תוכניות הכתובות בשפות תכנות עיליות או אסמבלר.

Question 7

מהו תיאור סכמתי של מערכת מחשב

Answer 7

מחשב (חומרה) -> תוכניות מערכת הפעלה -> תוכניות אפליקציות + ספריות

Question 8

איך נגדיר את החומרה והתוכנה במחשב במונחים תפעוליים פוליטים

Answer 8

בשביל תפקוד של מחשב צריך את הרשות המבצעת (המחשב והחומרה) והרשות המנחה (התוכנה), הפרדה ביניהן מאפשרת לנו את מגוון הפעולות הגדול שאפשר לבצע במחשב

Question 9

איזה סוגי זיכרון יש ומה תפקידם

Answer 9

זיכרון ראשי ראם. זיכרון נדיף שאחראי להעתיק את התוכניות מהאחסון לריצה
זיכרון אחסון לא נדיף. שומר קבצים ותוכניות

Question 10

מערכת ההפעלה
מה תפקידה
מה השירותים שמספקת

Answer 10

אחראית למשאבי המחשב מקנה משאבים לפעולות השונות
שירותים כגון הקצאת מקום
קלט פלט

Question 11

במהלך התקנת מערכת ההפעלה מה קורה

Answer 11

רישום מידע בדיסק לצורך ניהולו
העתקת תוכנית הos loader לתחילת הדיסק
יצירת מערכת קבצים בדיסק
העתקת קבצים לדיסק כולל האקס קובץ למערכת ההפעלה ושל שאר תוכניות המערכת

Question 12

מה המעבד יכול לבצע?

Answer 12

הוראות מכונה בלבד
הוראות מכונה שונות מהוראות האסמבלר
ושונות כמובן מהוראות שפה גבוה

Question 13

איך בכל זאת מעבד מבצע תוכניות בשפה גבוה או הוראות אחרות

Answer 13

מתרגם משפת התכנות לשפת אסמבלר כלומר עושה קומפילציה
אחרת האסמבלר מתרגם את שפת האסמבלר לשפת מכונה (1 0)

Question 14

מה ההבדל בין הוראות האסמבלר להוראות מכונה מבחינה בינארית

Answer 14

המעבד יודע לזהות את השפה הבינארית רק שהיא כתובה בשפת מכונה
אחרת השפה זרה לו ללא קשר לבינארית או לא
הצירופים הבינארים הם ההבדל מבחינה יכולת הקריאה של המעבד

Question 15

למה מפתחי אסמבלר חייבים להכיר את הארכיטקטורה של אינטל

Answer 15

כי מי שפיתח את האסמבלר למעבדים ספציפיים חייב להכיר את רשימת ההוראות כדי לייצר הלכה למעשה הוראות אסמבלר ע״מ שהמערכת תפעל
הארכיטקטורה היא בעצם ממשק בין התוכנה לחומרה ובשביל שהחומרה תעבוד ותבצע את רצון המשתמש ע״י התוכנה צריך להכיר את הוראות האסמבלר

Question 16

לאחר תרגום שפת אסמבלר ע״י הקומפילציה איפה ההוראות מכונה נשמרות ובאיזה סוג קובץ

Answer 16

נשמרות על הדיסק בקובץ מסוג exe

Question 17

למה למפתחים חשוב לדעת את קבוצת ההוראות של כל מעבד מסוים

Answer 17

כל קבוצת הוראות שונה זו מזו בין המעבדים השונים
יש לקחת בחשבון הרבה שיקולים כגון חומרה קומפיילרים מערכות הפעלה ועוד

זה מחייב ידע טכני רחב
יכולות תכנון של מערכות מורכבות
ארכיטקטורה של מעבד

Question 18

מה היא ארכיטקטורת המעבד

Answer 18

קבוצת ההוראות של המעבד היא החלק המרכזי בארכיטקטורה אך לא כולו

Question 19

מה הוא תהליך ביצוע תוכנית מסוימת במחשב

Answer 19

מערכת ההפעלה אומרת למעבד לעזוב הכל ולבצע את התוכנית המבוקשת
המעבד מעתיק של עותק התוכנית מזיכרון האחסון לזיכרון הראשי ע״י הבאת הוראה לזיכרון
המעבד מפענח את ההוראה שמובאת אליו (המשך ביצוע ההוראות ידוע כבר בתוך רשימת ההוראות)
ההוראה מובאת ליחידת הבקרה
לאחר פענוח ההוראה יש ביצוע
אחסון תוצאות ההפעלה בזיכרון הראשי

Question 20

מדוע מפתחי קומפיילרים למעבד מסוים חייבים להכיר את הארכיטקטורה של המעבד

Answer 20

תפקידו של המעבד בין היתר הוא לתרגם הוראות משתמש לשפת מכונה ע״מ לתקשר עם החומרה ולבצע פעולות במחשב
מפתחי קומפיילר חייבים להכיר את הארכיטקטורה של המעבד ברמה גבוה כדי לכתוב קוד שידע להפעילו
קוד זה הוא שורת הוראות למעבד שמתורגמים משפת תכנות גבוה
מתכנתי הקומפיילר חייבים להכיר את התחביר של הוראות האסמבלר, איך מציינים תוויות למשל, איך מפרידים בין אופרנדים, איך מציינים GPR, כמה מהם יש, שמותיהם, מה גודל הכתובת הלוגית, מהם טיפוסי הנתונים הנתמכים ע״י המעבד- מספרים שלמים עם או בלי סימן כמה ביטים למספר שלם מספרים ממשיים ועוד

כל הפרטים הללו הם חלק מהמכלול הגדול של ארכיטקטורת המעבד או ISA, כל הפרטים הללו מתועדים בפירוט רב במסמכי היעוד שכותבים מפתחי המעבד

Question 21

מה הוא ההבדל בין שפת אסמבלר לתוכנית אסמבלר

Answer 21

תוכנית בשפת אסמבלר כתובה בשפת אסמבלר והיא בעצם תרגום של תוכנית בשפה גבוה או תוכנית שנכתבה ע״י מתכנת בשפה זו. היא מורכבת מהוראות בשפת האסמבלר אך לא תוכל להיקרא ע״י המעבד. תוכנית האסמבלר היא בעצם תרגום של אותה תוכנית בשפת האסמבלר ומטרתה להעביר את הוראות התוכנית שתורגמה בצורה שהמעבד יוכל לקרוא אותה ע״י הפיכתה לשפת מכונה.

Question 22

האם תוכנית אסמבלר עבור מעבד מסוים תוכל להתאים גם למעבד אחר

Answer 22

לא, לכל מעבד יש קבוצת הוראות מכונה נפרדות ושלל מרכיבים המשתנים ממעבד למעבד. לכן חשוב למפתחי קומפיילרים לדעת היטב את הארכיטקטורה של כל מעבד ע״מ שידעו לתרגם בצורה נכונה את שפת האסמבלר להוראות מכונה ספציפיות שהמעבד הנתון יוכל לקרוא.

Question 23

מה ההבדל בין הוראות אסמבלר של מעבד מסוים לבין הוראות המכונה שמתאימה לה

Answer 23

הוראת אסמבלר היא רצף של ביטים המייצגים תווים
הוראות מכונה היא סדרה של ביטים עם מבנה פנימי- הביטים מחולקים למקבצים כלומר שדות של אופקוד ואופרנדים

צירוף הביטים של שפת האסמבלר אינו מוכר למעבד כי אינו יודע לזהות אותם ולפעול בהתאם

Question 24

מדוע מפתחי תוכנת אסמבלר עבור מעבד מסוים חייבים להכיר את שפת המכונה של המעבד

Answer 24

בכדי להמיר את תוכנית האסמבלר נדרש ידע של האופרנדים והפקודות למעבד
בכדי לכתוב תרגום באופן שיוכל להפעיל את חומרת המחשב ע״י המעבד יש לדעת ידע רחב בשני המרכיבים או שפות

Question 25

הבאת דוגמאות למשאבים הנדרשים לתחילת ריצת תהליך מסוים במחשב ע״י מערכת ההפעלה והסביר בהקשר של כל משאב מדוע הוא נדרש לצורך תחילת הריצה
הבא אותן דוגמאות גם למשאבים הנדרשים תוך כדי ריצתו
הסבר מדוע מערכת ההפעלה מספקת שירותים לתהליכים תוך כדי ריצתם
הבא דוגמאות של שירותים שמערכת ההפעלה מספקת

Answer 25

לכל תהליך נדרש קודם כל זיכרון מרכזי ולכן התוכנית קודם כל צריכה להיות מועתקת מזיכרון האחסון לזיכרון הראשי
עם העתקת התוכנית לזיכרון הראשי מועתקת רשימת הוראות לאותו תהליך
תהליך זה יכול לכלול איזשהו מעבר של קלט ופלט לדוגמה ועמ לאפשר מעבר כזה יש לדאוג למשאבי תרגום בין השפות או אופרנדים מסוימים בכדי לקבל קלט או פלט נכון

תוך כדי הריצה יש צורך לאחסון בדיסק ופעולות מסוימות שהמעבד צריך לבצע ע״מ להריץ תוכנית במחשב

תהליך במחשב לרוב דינאמי, כלומר המשתמש רוצה לבצע פעולות בתהליך עצמו, פעולות אלה נדרשות לתרגום בכדי שהמעבד יוכל לבצען. סיפוק שירותים אלה מבטיח ניהול תקין של התוכנית וביצוע הפעולות הרצויות ע״י המשתמש. כמו כן פעולות אלו מקלים על המפתחים בפיתוח התוכנית שלהם. השירותים שמערכת הפעלה טיפוסית מספקת מצריכים ידע טכני נרחב ידע שגם low level

דוגמאות לשירותים הם מתן קלט פלט, תרגום שפת תכנות להוראות מכונה ע״מ לספק מקום או פעולות אחרות במחשב
פתיחה של קובץ, קריאה מקובץ, יצירת תהליך חדש, שליחת הודעה לתהליך אחר

Question 26

מה המשמעות של ריבוי תוכניות ע״י מערכת ההפעלה בהקשר של תפקידה בניהול החומרה
וכיצד התמיכה בריבוי מתוכניות משפיעה על הביצועים
אלו יתרונות יש לcpu מולטיקור על פני סינגלקור

Answer 26

כאשר כמה תוכניות רצות בו זמנית, מערכת ההפעלה אחראית על תעדוף משאבי המחשב לפי צורך המשתמש
היא תחלק את זמן המעבד בין התהליכים ותקצה לכל תהליך איזור זיכרון פרטי בזיכרון הראשי
כאשר יהיו מספר תהליכים בזיכרון הראשי מערכת ההפעלה תהיה חייבת להבטיח הרצאה יעילה והוגנת בין התהליכים

כיוון שלמערכת ההפעלה אין משאבים אינסופיים להקצות, לדוגמה מקום בזיכרון הראשי או במעבד, ככל שריבוי המשימות יהיה גבוה כך מספר הפעולות שהמעבד יבצע יגדל ותוכנית אחת עלולה להתארך בשל העובדה שהיא מחכה לשחרור המעבד בזמן שהוא מוקצה לתוכנית אחרת. הזיכרון המוקצה יהיה נמוך ולכן הביצועים יהיו פחות טובים.

היתרונות של ליבות רבות יותר הן האפשרות לבצע תוכניות מסוימות ע״י המעבד בו זמנית ובכך לבטל את זמן ההמתנה לפינוי המעבד. כל ליבה מסוגלת לבצע פעולת מעבד בנפרד ולכן חלוקת המשאבים תהיה טובה יותר.

Question 27

מה תפקידם של התקני הקלט במחשב , יש להתייחס לעובדה שלכפל המידע המחשב מיוצג בינארית
מה תפקידם של התקני הפלט

Answer 27

תקפיד התקן הקלט הוא לבצע דיגיטציה כלומר המרה של המידע כפי שהוא מגיע מהמשתמש מחוץ לעולם המעבד והזיכרון הראשי, כלומר כאשר מוקש תו במקלדת הוא מתקבל בתור קוד אסקי מתאים או אם מצלמה מצלמת תמונה מסוימת הוא מתקבל במחשב כאוסף של פריימים. בנוסף התפקיד כולל גם מעבר של מידע דיגיטלי מההתקן לזיכרון הראשי

התקני הפלט מבצעים פעולה הפוכה, לוקחים קוד אסקי מתאים ומציגים אותו בתור תו המוכר למשתמש או אוסף פריימים בתור תמונה וכמו כן לאפשר העברה מהזיכרון הראשי להתקן

Question 28

האם המושג CPU והמושג מעבד הם מושגים נפרדים
מה הוא תפקידו של המעבד

Answer 28

עד להופעה של מעבד המולטי קור המושגים היו זהים לכל בהקשר של multicore CPU המושגים אינם זהים

לקבל שורת פעולות בשפת מכונה ולבצע אותן על החומרה. כלומר מבצע הלכה למעשה את רצון המשתמש על החומרה שבידו
כלומר הוא אינו מבצע דבר על דעת עצמו.

Question 29

ממה חומרת המחשב מורכבת

Answer 29

יחידות אלקטרוניות:
שבבים
מעגלים- השבבים מורכבים ממעגלים אלקטרוניים
שערים לוגים- and not or nand
טרנזיסטורים- השערים הבסיסיים ממומשים באמצעות רכיבי טרנזיסטורים

יחידות מכניות:
ספק כוח
מאווררים
מחברים- USB RJ45 SATA
מארזים- מארזי מחשב או של דיסק קשיח כונן DVD וכו
עוד רכיבי חומרה כלליים

החומרה של מחשב טיפוסי כוללת עשרות רבות של יחידות שונות כשלכל אחת מהיחידות תפקיד מסוים. בין היחידות קיימת אינטראקציה כך שביחד כלל היחידות משמשות את ֶפונקציונליות המחשב.

Question 30

מבחינה טכנית איך אחלק את קבוצות היחידות השונות שמרכיבות את המחשב

Answer 30

מעבדים
זיכרונות
התקני פלט קלט
ערוצי העברת מידע

Question 31

מה יש בתוך מעבד

Answer 31

מעבד טיפוסי מורכב מ:
CU- Control unit- רכיב המעבד השולט על שאר ההתקנים בהתאם להוראות התכנות
ALU - arithmetic logic unit, מבצעת פעולות אריתמטיות במעגלים שונים (מעגל אחד יבצע חיבור, מעגל אחר יבצע כפל, חיבור מספרים ממששים ועוד)
GPR- general purpose register, למעשה אלמנט זיכרון לשמירת נתון (לא הוראה) כמו אוגר במאנו
זיכרון קאש בתוך המעבד- מאוחסן מידע בתוך המעבד שאליו זמן הגישה קצר בהרבה מהזיכרון הראשי. בתוכו נמצאים הוראות מכונה. השינוע במידע בין הראש לזיכרון הראשי מתבצע דרך החומרה.
שעון

Question 32

מה יש בתוך ליבה

Answer 32

ליבה הנה פרוססור שמורכבת מ-
קווי דאטה, ALU, אוסף של מעגלים לפעולות אריתמטיות
אוסף של אוגרים, אוגרים לשימוש כללי ואוגרים לשימוש מיוחד. שימוש כללי אוגרים נתונים ושימוש מיוחד אומר שאי אפשר לשים בו נתון כלשהו אלא רק נתון מיוחד. לדוגמה אוגר הPC program counter המשמש לשמירת כתובת הוראת המכונה הבאה לביצוע או IR instruction register אוגר הוראה או PSW processor status word המצב הנוכחי של המעבד למשל פסיקות תוך כדי ריצה ועוד אוגרים אחרים
קווי דאטה פנימיים של הCPU המאפשרים תנועה בין הALU לאוגרים ועוד
יחידת בקרה

Question 33

מה הוא בעצם multicore cpu

Answer 33

יחידת מיקרו מעבד המכיל כמה ליבות מעבד במעגל אחד אינטגרלי

Question 34

ממה מורכבת מערכת הזכרונות במחשב
פרט על כל זיכרון

Answer 34

מערכת זיכרון במחשב מורכבת מגוון יחידות זיכרון
זיכרון ראשי:
אוגרים לשימוש כללי
זיכרון ראשי
זיכרונות קאש level 1 level 2 level 3
זיכרונות משניים :
דיסק קשיח
Sad
Cd rom
Disk on key
Magnetic tape

Question 35

מה הוא המבנה הסמכתי של הזיכרון הראשי

Answer 35

זיכרון ראשי הוא אוסף של תאי זיכרון, לכל תא יש כתובת ייחודית שהיא מספר שלם לא שלילי. כל תא זיכרון בגודל שמונה ביטים

Question 36

מה הוא הmemory control

Answer 36

כשאני ניגש לתא מידע יש מתווך בין המעבד לזיכרון שהוא בעצם השולט בזיכרון. הוא יודע איפה הזיכרון והוא יודע איפה לשמור או לשלוף את המידע.
המידע מועבר על ידי ערוצי הזיכרון הבאס

Question 37

למה צריך הרבה אלמנטים של זיכרון

Answer 37

כי צריך להפריד בין התפקיד ליחידת הזיכרון שאותו מייעדים מתכנתי המחשב לבין טכנולוגיות המימוש
דוגמה של תפקידי הזיכרון הראשי לדוגמא לשמור את התוכניות שרצות
הזיכרון אחסון שומר מידע לאורך זמן.

Question 38

כמה טכנולוגיות זיכרון יש ומה הן
מה ההבדלים בין סוגי זיכרון

Answer 38

יש ארבע טכנולוגיות
SRAM
Dram
Flash
Magnetic disk
לכל טכנולוגיה יש מאפיינים ייחודיים כמו למשל זיכרון נדיף או לא נדיף
ככל הדגישה לזיכרון תהיה מהירה יותר ככה הוא יעלה יותר
צריך לדעת להשתמש בסוגים אלה ע״מ ליצור מחשב עם יכולות טובות אבל גם לא במחיר יקר מדי
זיכרון נמדד ע״פ תפוקה וזמן גישה

Question 39

מה הוא זמן גישה בנוגע לזיכרון
האם הוא סימטרי בין כתיבה לקריאה

Answer 39

הזמן הממוצע שעובר מהרגע שהמעבד פונה לזיכרון לצורך קריאה או כתיבה של יחידת מידע ועד הרגע שהפעולה מסתיימת
זמן זה אינו סימטרי בכל הזיכרונות
לדוגמה הפלאש קריאה מהירה יותר מכתיבה

Question 40

מה הוא זיכרון הקאש

Answer 40

זיכרון הקאש נמצא בתוך מעבד או ליבה l1 l2
זיכרון זה הוא זיכרון מהיר מאוד ומשמש את המעבד לאחסון מידע בשביל להגביר יעילות
כשהמעבד מחפש מידע מסוים הוא קודם כל בודק אם הוא בקאש
מאפיין נוסף של הקאש בניגוד לאוגר לשימוש כללי שאפשר לשמור עליו הוראות ולא רק נתונים
מי שדואג להעברת המידע היא החומרה
חשוב לזכור שיש קאש l3 שהוא מתקשר לכל הליבות של המעבד

Question 41

ממה מורכבת תוכנית בשפה גבוה

Answer 41

קובץ או קבצי מקור- כולל בתוכו קוד עצמי, קריאות לפונקציות ספרייה וקריאות מערכת

Question 42

מה ההבדל בין תוכנית לספרייה

Answer 42

תוכנית המתכנת כותב ובה יש תוכנית ראשית main בניגוד לספרייה שהיא אוסף של פונקציות שנכתבו מבעד מועד ע״י מישהו אחר מכותב התכנית. לדוגמה ספריית זמן הריצה של סי בlibc או ספריה מתמטית וכו
בווינדוס קבצי ספרייה הם קבצי DLL

Question 43

מה הן קריאות מערכת
מי יכול לממש פונקציות של מערכת ההפעלה

Answer 43

קריאות מערכת הן קריאות בתוך קובץ קוד המקור
קריאות אלו הינן קריאות לקבלת שירות ממערכת ההפעלה לדוגמה פתיחה או סגירה של קובץ יצירת תהליך חדש שליחת הודעה לתהליך אחר ועוד

מימוש פונקציות של מערכת ההפעלה יוכל להתבצע רק ע״י מערכת ההפעלה ולא כפונקציית ספרייה

Question 44

תאר את תהליך שעובר על תוכנית בשפה גבוה מרגע סיום כתיבתה ריצתה במעבד אינטל

Answer 44

קובץ המקור או קבצי המקור ישמרו בקבצי c לדוגמה בתוכנית בשפת סי
הם יעברו לתוכנית ה preprocessor שעושה השמת טקסט לכל השורות שמתחילות בסולמית כאשר הקובץ עדיין בסיומי c לאחר מכן התוכנית עוברת קומפילציה בקומפיילר שמתרגם את התוכנית לשפת אסמבלר ושומר את התוכנית בסיומת asm ואז תוכנית האסמבלר המתרגמת את תוכנית בשפת האסמבלר לשפת מכונה בתוך קובץ שנקרא object module עם סיומת obj בתוך התרגום לדוגמה יש המרה של פונקציות ספרייה בשפת סי לצורה שתתקבל ע״י המכונה ואז הלינקר מקשר בין כל משתנה או קובץ לספרייה לשפת מכונה

השינוי בין מעבד אינטל לאחר יהיה בשפת האסמבלר המותאם למעבד הספציפי

Question 45

מה הוא הinstruction cycle

Answer 45

לאחר השלב הראשון של יצירת התהליך והעתקו מזיכרון האחסון לזיכרון הראשי מתבצע השלב השני של ביצוע ההוראה. תהליך זה נקרא מחזור ביצוע ההוראה, מתחילת עבודתו של המעבד על עצירתו המוחלטת (ע״י ההוראה hlt) המעבד מבצע שוב ושוב סדרה של שלושה צעדים הנקראת מחזור ההוראה
שלבים אלה נקראים if instruction fetch, Id instruction decode, ie instruction execute. זיהוי והעברת השלבים נעשה ע״י יחידת הבקרה. אופן ביצוע ההוראה ע״י המעבד נעשה כברירת מחדל כלומר באופן סדרתי.

Question 46

פרט על תהליך הIF

Answer 46

התהליך הראשון של המעבד בביצוע ההוראה הוא הבאת ההוראה. הוא קורא אותה מהזיכרון הראשי באמצעות הsystem bus שלב זה נקרא הבאת ההוראה
כתובת ההוראה שאותה הוא מביא מהram שמורה בpc program counter
ההוראה מועתקת מהראם לאוגר של המעבד
אוגר זה נקרא IR אוגר מיוחד

Question 47

איך מתבטא שדרוג המעבדים לאורך הזמן

Answer 47

עם התקדמות היכולות הפיסיות לשיפור ביצועי מעבדים ניתן לחלק את השדרוג בשימוש במחשב לכמה היביטים
היבט ראשון יהיה שדרוג למשתמש האנושי והוא מכיל:
אפשרות להריץ יותר תהליכים בו זמנית
אפשרות להריץ תהליכים גדולים יותר
אפשרות להריץ תוכניות מסובכות יותר כאלו שלא היה ניתן לפתח עם מעבדים ישנים
הגנה על תוכניות ע״י שילוב של מנגנוני החומרה הנתמכים וממומשים בארכיטקטורה ומערכת ההפעלה
וירטואליזציה כלומר נניח שאתה רוצה לשנות את סביבת העבודה מווינדוס ללינוקס אני יכול לעשות זאת בתמיכת מעבדים מתקדמים יותר

היבט שני מתייחס לאפליקציות שרצות על המחשב
להן יהיה מרחב זיכרון גדול יותר
הגנה מפני אפליקציות אחרות שרצות בו זמנית
ביצועים טובים יותר עבור האפליקציה הבודדת
תקורה (אוברהד) קטנה יותר של מערכת ההפעלה

היבט שלישי יהיה למפתחי מערכת ההפעלה

Question 48

מה ההבדלים בין מעבדים שונים המממשים את אותה ארכיטקטורה

Answer 48

1. ישנה תוספת לקבוצת ההוראות של הדור הקודם
2. בין הדורות השונים נשמרת תאימות לאחור
3. ניתן להריץ תוכנית ששמורה בקובץ אקס ופותחה במחשב בו מותקן מעבד דור גם במחשב בו מותקן מעבד מדור חדש יותר
4. מימוש משופר של הארכיטקטורה

Question 49

מה משותף למעבדים המממשים אותה ארכיטקטורה

Answer 49

אותו מספר GPR
שמותיהם של GPR
גודלם בביטים
שיטת ניהול הזיכרון הראשי

Question 50

מה אומר מבחינת ביצוע גודל קו מידע

Answer 50

גודל קו המידע נקבע ע״י מספר הביטים שהוא יוכל להכיל
ככל שמספר הביטים יהיה גדול יותר כך אוכל לשלוח יותר מידע דרכו
כל גודל של ביט יהיה שווה ערך למספר שלו בחזקת 2

Question 51

מה הוא מבנה הוראות האסמבלר

Answer 51

להוראות אסמבלר יש מבנה אחיד המורכב מארבעה שדות
Label mnemonic operands comment
תפקיד השדות:
השדה הראשון לייבל ניתן להוסיף לשורות התכנית לפי ראות עיניו וצורכיו של המתכנת
התווית מציינת את כתובת ההוראה אליה מוצמדת התווית
כתובת בזיכרון הראשי
כתובת לוגית ביחס לתחילת התכנית
הכתובת הלוגית של ההוראה הראשונה בתכנית היא אפס

לאחר התווית ובצמוד אליה יש להוסיף את התו ׳ : ׳
שימוש נפוץ בתווית, בהוראות קפיצה, ומימוש הוראות תנאי ולולאות. לדוגמה, start: :
בזמן תרגום התכנית האסמבלר מתרגם כלומר מחליף את התווית בכתובות לוגיות מתאימות

Question 52

מה הן הוראות בקרה

Answer 52

הוראות בקרה מתחלקות לשתי קבוצות
קפיצה לא מותנית, הוראת קפיצה שאינה מותנית ומתבצעת ללא התניה משמעותה היא קפוץ להוראה שכתובה ומצוינת ע״י התווית. בעקבות ביצוע ההוראה הכתובת השמורה באופן EIP מוחלפת בכתובת שמציינת התווית label

קפיצה מותנית, בדיקת תנאים מסוימים ע״י בדיקה בדגלי הif וביצוע בהתאמה

Question 53

מה עומד מאחורי ארכיטקטורה של ארמ

Answer 53

כוח עיבוד נמוך בשביל צריכת חשמל נמוכה למערכות מוטמעות
דחיסות גבוהה של קוד בשביל זיכרון והגבלות פיסיות מוגבלות
יכול להשתמש איטי וזול
הפחתת גודל DIE להוזלת עלות יצרן ואכלוס יותר ציוד היקפי

Question 54

בארכיטקטורת ARM מה המשמעות של המושג loadstore

Answer 54

המשמעות היא שכל הפעולות למעט פעולות העברת מידע מתבצעות על נתונים ששמורים באוגר
כלומר בשביל לעשות כל פעולה צריך לטעון את הנתון מהזיכרון הראשי לGPR והמשך הפעולות יצריך דריסה של הנתונים הקודמים.

Question 55

למה חברים של אינטל היו רק 4 אוגרים לשימוש כללי

Answer 55

בגלל כמות הטרנזיסטורים שהיה ניתן למקם בפיסת הסיליקון
ללא קשר לטכנולוגיה גם ככל שיהיה מספר גדול יותר של אוגרים כך זמן גישה אליהם יהיה גדול יותר

Question 56

מהם המרכיבים הכללים של מעבד ARM

Answer 56

Load/store architecture
A large array of uniform registers
Fixed length 32 bit instructions
3 address instructions

Question 57

סכם את ההבדלים בין ארכיטקטורת המעבדים של אינטל וארמ

Answer 57

Intel-
Memory register architecture
Variable length instructions
2 address instructions
Many instructions
Complex instructions
Many supported addressing modes

ARM-
Register to register arch
Fixed length instructions
Small number of instructions
Simple instructions
Only few supported addressing modes

Question 58

מה הם שלבי הפייפליין

Answer 58

Freaw
Fetch instruction from memory
Read registers and decode the instruction
Execute the operation or calculate address
Access an operand in data memory (if necessary)
Write the result into register (if necessary)

Question 59

האם ארכיטקטורת ריסק פירושה בהכרח 32 ביט

Answer 59

לא , גודל הביטים עליו יוחלט בפיתוח הארכיטקטורה קשור למטרת השימוש במעבד. גודל הביטים בארכיטקטורת ריסק יכולה להשתנות כתלות בעיצוב רכיבי המעבד ומטרת היישום
16 יהיה בעל כוח עיבוד קטן יותר ומכוון לצורך חיסכוני בצריכת חשמל
32 הנפוץ ביותר מיועד למערכות מוטמעות וצרכני אלקטרוניקה
64 לצרכי עיבוד מידע גדול שדורש הרבה מקום בזיכרון

Question 60

מה הקשר בין מספר הביטים של המעבד לכמות הזיכרון שאוכל לגשת אליו

Answer 60

מספר הזיכרון הנגיש יהיה כפונקציה של 2 בחזקת מספר הביטים שאוכל לגשת אליהם

Question 61

מה הוא המיקרו ארכיטקטורה

Answer 61

uAarch design
קצב השעון
פייפליינינג
Branch prediction

מימוש מנגנונים שמאפשרים ביצוע בו זמנית של הוראות ,
מנגנוני ILP institution level parallelism
Superscalar
Out of order
Hyper threading
Multicore cpu
L3 cache

Question 62

במה יתבטא מספר קווי הכתובת

Answer 62

קווי כתובת = 2 בחזקת הביטים = תאי זיכרון = גודל ביט הGPR