Die Aries-Hardwareprüfung umfasst Konzepte, Diagramme, Formeln und Anwendungen im Zusammenhang mit den in der ersten Hälfte des Semesters gelernten Themen, d. h. den Vorlesungen bis zum Midterm. Die Prüfung kann die folgenden Themen und Konzepte abdecken:
1. Grundkonzepte:
- Architektur von Aries-Systemen.
- Blockdiagramme und Grundfunktionen von Aries-Chips (z. B. VCU, FADU, DMA usw.).
2. VCU (Vector Computing Unit):
- VCU-Struktur, einschließlich Vektor-Arithmetik-Logik-Einheiten (VALUs) und Vektorregisterdateien (VRFs).
- Vektorisierungsprinzipien, Datenpacken und -entpacken.
- SIMD-Operationen (Single Instruction, Multiple Data).
- VCU-Programmiermodell, einschließlich Vektoranweisungen und Adressierungsmodi.
3. FADU (Flexible Arithmetik- und Dateneinheit):
- FADU-Struktur und Funktionseinheiten (z. B. ALUs, Multiplikatoren, Shifter usw.).
- Festkomma- und Gleitkommaoperationen.
- Datentypen und -formate, einschließlich Ganzzahl- und Gleitkommadarstellungen.
4. DMA (Direkter Speicherzugriff):
- DMA-Überblick und seine Rolle bei der Datenübertragung zwischen Speicher und Aries-Chips.
- DMA-Programmierung, einschließlich der Einrichtung von DMA-Kanälen, der Konfiguration von Übertragungsparametern und der Verwaltung von Interrupts.
5. Unterbrechungen und Ausnahmen:
- Quellen von Interrupts und Ausnahmen (z. B. VCU-Überlauf, FADU-Ausnahmen usw.).
- Interrupt-Handhabungsmechanismus, einschließlich Interrupt-Vektortabelle und Interrupt-Service-Routinen (ISRs).
- Ausnahmetypen, Ursachen und Behandlungsmechanismen.
6. Timer und Echtzeitanwendungen:
- Übersicht über die auf der Aries-Hardware verfügbaren Timer.
- Timer-Konfiguration und -Programmierung zur Generierung von Interrupts in regelmäßigen Abständen.
- Verwendung von Timern für Echtzeitanwendungen, wie z. B. PWM (Pulsweitenmodulation).
7. Speicherhierarchie und -optimierung:
- Überblick über die Aries-Speicherhierarchie (Register, lokaler Speicher, Off-Chip-Speicher).
- Prinzipien der Speicheroptimierung, wie z. B. Datenlokalität und Cache-Nutzung.
- Techniken zur Verbesserung der Speicherleistung (z. B. Prefetching, Anweisungen zum Laden/Speichern von Vektoren).
8. Debugging-Techniken:
– Verwenden des Debuggers (z. B. QEMU GDB), um den Code schrittweise zu durchlaufen, den Speicher zu überprüfen und Haltepunkte festzulegen.
- Gemeinsame Debugging-Strategien für die Aries-Hardwareentwicklung.
9. Entwicklungsumgebung und Tools:
- Aries Software-Entwicklungsumgebung (IDE), einschließlich Toolchains, Compiler und Bibliotheken.
- Erstellen, Laden und Ausführen von Programmen auf Aries-Hardware.
10. Anwendungen und Beispiele:
- Einfache Vektorverarbeitungs- und Berechnungsbeispiele.
- Reale Anwendungen, die Aries-Hardware nutzen, wie z. B. Bildverarbeitung, Signalverarbeitung und maschinelle Lernaufgaben.
Hinweis:Die tatsächlich in der Prüfung behandelten Fragen und Themen können je nach Lehrplan des jeweiligen Kurses und dem Ermessen des Dozenten variieren.
