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title: info2021-homework4
tags: INFO2021
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# 2021 年「[資訊科技產業專案設計](https://hackmd.io/@sysprog/info2021)」課程作業 4

## 自 [IC 產業結構和軟體工程師的機會](https://hackmd.io/@sysprog/BkE4X5vvF) 列出的 IC 設計公司的官方網站中，找出較符合自身興趣/規劃的職務描述
Lab是做網路的，研究方向為透過CPU SIMD指令與GPU平行計算加速IP Lookup及Packet Classification的演算法，都以C語言進行實作，由於沒有特別的自身興趣及煩惱許久仍沒有結論的職涯規劃，看了相關職務描述選擇以軟韌體開發相關職缺出發

## 聯發科技 (4G/5G 系統軟體工程師)
> 職缺說明
> 1. 訂定4G/5G 通訊系統使用的CPU及系統架構
> 2. 開發RTOS、記憶體管理等系統相關服務
> 3. 開發CPU及平台模擬器
> 4. 分析軟體行為並增進系統效能
> 5. 開發CPU及系統相關的驅動及開機流程
> 6. 開發自動診斷系統問題的工具
>
> 職缺需求
> 1. 熟悉 C, 具 C++/Python 尤佳。
> 2. 具有 Driver 或 Kernel (任何 RTOS) 或 embedded system 相關開發經驗尤佳

### Q: 分析上述職缺所需要的能力，探討自己在專業上匹配的程度

### Q: 嘗試列出上述職缺 (或類似的職缺) 的面試題目，可以是網路搜尋整理，也可以自行改寫
在不揭露自身資訊的狀況下，比照第一次和第二次作業的問答形式，對面試題目進行問答，文字紀錄即可。避免只用教科書內容回答，儘量搭配自己過去 (或近期學習到) 的程式開發經驗，進行自問自答
#### 十進制轉二進制有幾個1

void numofone(int k){
    int count = 0;
    while(k){
        if(k&1) count++;
        k = k>>1;
    }
    printf("count: %d\n",count);
}

int main(void) {
    int k = 0x80000000;//負數會錯
    numofone(k);
    return 0;
}

void numofone(int k){
    int count = 0;
    unsigned int flag = 1;
    while(flag){
        if(k&flag) count++;
        flag = flag<<1;
    }
    printf("count: %d\n",count);
}

int main(void) {
    int k = 0x80000000;
    numofone(k);
    return 0;
}

void numofone(unsigned int k){
    int count = 0;
    while(k){
        count++;
        k = k & (k-1);//k若為int，則負數時會overflow
    }
    printf("count: %d\n",count);
}

int main(void) {
    unsigned int k = 0x80000000;
    numofone(k);
    return 0;
}

#### 請說明 OSI 七層架構及 TCP/IP 四層架構
#### 請解釋C語言內的 **#error**
- #error預處理程序指令用於指示錯誤。如果找到#error指令編譯器將發出致命錯誤，跳過進一步的編譯過程

#include <stdio.h>
#ifdef __cplusplus //c++編譯器
#error 請使用g++,不能用gcc
#endif

#### 請說明 **struct** and **union** 的差異
- union 所有成員共享同一塊記憶體，對其中一個成員賦值會覆蓋原先記憶體內存在的值，struct 則與之相反，故 union 適合應用在記憶體比較吃緊的設備或場景下
#### 什麼是 **const**, **static**, **volatile**
- const
- 欲阻止一個變數被改變，可使用const，在定義該const變數時，需先初始化，以後就沒有機會改變他了
- 對指標而言，可以指定指標本身為const，也可以指定指標所指的資料為const，或二者同時指定為const
- 在一個函式宣告中，const可以修飾形參表明他是一個輸入引數，在函式內部不可以改變其值
- static
- static區域性變數在函式內定義，它的生存期為整個源程式，但是其作用域仍與自動變數相同，只能在定義該變數的函式內使用該變數。退出該函式後， 儘管該變數還繼續存在，但不能使用它
- static修飾全域性變數的時候，這個全域性變數只能在本檔案中訪問，不能在其它檔案中訪問，即便是extern外部宣告也不可以
- static修飾一個函式，則這個函式的只能在本檔案中呼叫，不能被其他檔案呼叫。Static修飾的區域性變數存放在全域性資料區的靜態變數區。初始化的時候自動初始化為0
- volatile
- 一個定義為volatile的變數是說這變數可能會被意想不到地改變，這樣，編譯器就不會去假設這個變數的值了。精確地說就是，優化器在用到這個變數時必須每次都小心地重新讀取這個變數的值，而不是使用儲存在暫存器裡的備份

#### 什麼是 **call by value**, **call by address**, **call by reference**
- call by value

int main() {
    int a = 1 ;
    int b = a ; //將a的值複製到b的新記憶體區域
    return 0;
}

- call by address

void swap(int *address_a, int *address_b) {
    int temp = *address_a ; 
    *address_a = *address_b;
    *address_b = temp;
}
int main() {
    int a = 1;
    int b = 0;
    printf("%d %d\n", a, b);// 1 0
    swap(&a, &b); // 傳入a, b的address進行交換
    printf("%d %d\n", a, b);// 0 1
    return 0;
}

- call by reference
C 並沒有 call by reference，C++才有提供

void swap(int &address_a, int &address_b) {
    int temp = address_a ; 
    address_a = address_b;
    address_b = temp;
}
int main() {
    int a = 1;
    int b = 0;
    cout<< a << " " << b << endl; // 1 0
    swap(a, b); // 傳入a, b的address進行交換
    cout<< a << " " << b << endl; // 0 1
    return 0;
}

#### Swap without extra memory

void xorswap(int *x, int *y)  {  
    *x ^= *y;  
    *y ^= *x; 
    *x ^= *y; 
} 

#### Reverse integer bitwise without using loop

int reverse_bits(int x)  {  
    x = ((x & 0xffff0000) >> 16) | ((x & 0x0000ffff) << 16);
    x = ((x & 0xff00ff00) >> 8) | ((x & 0x00ff00ff) << 8);
    x = ((x & 0xf0f0f0f0) >> 4) | ((x & 0x0f0f0f0f) << 4);
    x = ((x & 0xcccccccc) >> 2) | ((x & 0x33333333) << 2);
    x = ((x & 0xaaaaaaaa) >> 1) | ((x & 0x55555555) << 1); 
    return x;
} 

#### 判斷一個數是不是2的冪

int check(int x){
    return (x & -x) == x);  
}

#### 計算有幾個位元是1

int count_bits(x){
    x = (x & 0x55555555) + ((x & 0xaaaaaaaa) >> 1);  
    x = (x & 0x33333333) + ((x & 0xcccccccc) >> 2);  
    x = (x & 0x0f0f0f0f) + ((x & 0xf0f0f0f0) >> 4);  
    x = (x & 0x00ff00ff) + ((x & 0xff00ff00) >> 8);  
    x = (x & 0x0000ffff) + ((x & 0xffff0000) >> 16);  
    return x;  
}

#### 請舉出 mutex 實際例子

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
pthread_mutex_t mutex1 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
#define LOOPS 100000
int counter = 0;

void *inc(){
    for (int i=0; i<LOOPS; i++) {
        pthread_mutex_lock(&mutex1);
        counter = counter + 1;
        pthread_mutex_unlock(&mutex1);
    }
}

void *dec(){
    for (int i=0; i<LOOPS; i++) {
        pthread_mutex_lock(&mutex1);
        counter = counter - 1;
        pthread_mutex_unlock(&mutex1);
    }
}

int main() {
    pthread_t thread1, thread2;

    pthread_create(&thread1, NULL, inc, NULL);
    pthread_create(&thread2, NULL, dec, NULL);

    pthread_join(thread1, NULL);
    pthread_join(thread2, NULL);
    printf("counter=%d\n", counter);
}

#### Explain lvalue and rvalue
- 左值 (lvalue) : 一個佔據某個特定記憶體的值。
- 右值 (rvalue) : 一個 expression 結束後就消失的值。
#### the value of *(a+1), *(p-1)

int main() {
    int a[5] = {1,2,3,4,5};
    int *p = (int *)(&a+1);
    printf("*(a+1): %d\n", *(a+1));//2
    printf("*(p-1): %d\n", *(p-1));//5
    return 0;
}

#### 全域變數、區域變數未初始化會是什麼值
- 全域變數、靜態變數初值為0
- 區域變數存在stack中，stack反覆被利用，若沒有初始化值就是髒的
#### Data type
- int a; // An integer
- int *a; // A pointer to an integer
- int **a; // A pointer to a pointer to an integer
- int a[10]; // An array of 10 integers
- int *a[10]; // An array of 10 pointers to integers
- int (*a)[10]; // A pointer to an array of 10 integers
- int (*a)(int); // A pointer to a function a that takes an integer argument and returns an integer
- int (*a[10])(int); // An array of 10 pointers to functions that take an integer argument and return an integer
#### j = ?
- macro 會替代原程式碼的部分，故要注意loop的scope

#define INC(x) x*=2; x+=1

int main(){
  int i, j;
  for(i=0,j=1;i<5;i++)
  INC(j);
  printf("%d\n",j); //33
  return 0;
}

### 實際面試問題
#### 計算 struct 大小

struct A {    //sizeof(struct A) = 8
    char a;
    short b;
    int c;
}; 

struct A {    //sizeof(struct A) = 12
    char a;
    int b;
    short c;
};

####