108 中正資工所硬體考點分析｜國立中正大學

10 題單選 20 分外全是申論。第 3 題直接印出 SPEC CPU 2006 的記憶體存取熱圖要你解讀，第 6 題算卷積的最小延遲。

題型與配分

科目名稱：計算機系統，系所組別「資訊工程學系－甲組」，第 3 節，全卷 100 分、6 頁、6 大題。

中正的作答規定：入場後於考試開始 40 分鐘內不得離場（與中正數學相同）。卷面沒有任何倒扣的標示——中正硬體十年都沒有倒扣。

配分不足 100：OCR 可辨識的題目合計 60 分，卷子第 2 頁在掃描中為空白頁，實際還有其他題目。本頁以可辨識的部分為準。

OS 與計組的比重：OS 約 70%（第 1、2、4、5 題）、計組約 30%（第 3、6 題）。中正硬體的 OS 比重是八校裡最高的。

十個小題的考點：

第 2 題（5%）｜系統有沒有可能處於「既非死結、也非安全」的狀態？請說明。 考 safe、unsafe、deadlock 三種狀態之間的包含關係。這是死結章節最重要的一個觀念，中央硬體十年考了好幾次、中正這裡也考。要說明的是「為什麼」，只寫有或沒有拿不到分
第 3 題（8%）｜解讀 SPEC CPU 2006 的記憶體存取熱圖：卷上印出 cactusADM、libquantum、xalan、omnetpp、astar 五個 benchmark 的 RD／WD 存取圖（x 軸是取樣時間、y 軸是位址空間中的不同頁面）。
(a) 4%｜描述 astar 的程序行為
(b) 4%｜描述 cactusADM 的行為
這題沒有標準答案，考的是「能不能從實測圖看出區域性與工作集」。要從圖上找出存取範圍的寬窄、隨時間有沒有相位變化、是循序掃描還是集中在少數頁，並用正確的術語描述
第 4 題（7%）｜巢狀 fork 後變數 c 有幾份副本、值各是多少：

int child = fork();
int c = 5;
if (child == 0) { c += 5; }
else { child = fork(); c += 10; if (child) { c += 5; } }

一定要畫出程序樹，並逐一追蹤每個程序走了哪些分支
陷阱是第二次 fork() 的位置——它不是在所有程序裡都會執行，不能直接套 2ⁿ 的公式
另外要注意 c = 5 這一行在第一次 fork 之後，以及 child 變數在第二次 fork 時被覆寫
第 5 題（10%）｜Solaris 分派表：
(a) 4%｜優先權 10 與 55 的時間量子各是多少毫秒
(b) 3%｜優先權 35 的執行緒用完整個量子而未阻塞，新優先權是多少
(c) 3%｜優先權 35 的執行緒在量子用完前因 I/O 阻塞，新優先權是多少
(b)(c) 要查的是表上不同的欄位，查錯欄就全錯。這題與成大 112 年第 2 題是同一張表、同樣的問法
第 6 題（10%）｜CNN 卷積的最小延遲時間：3×4 輸入圖、2×2 卷積核（四個參數 w、x、y、z）、輸出 2×3 特徵圖。已知兩輸入加法器延遲 D_ADD = 0.1 × D_MUL，輸入與核參數在計算前已載入，求一次卷積運算的最小延遲（以 D_MUL 表示）。
要先算出一個輸出點需要幾次乘法、幾次加法
「最小延遲」的關鍵在於哪些運算可以同時做——乘法之間、加法之間的相依關係要想清楚
加法的組合方式會影響層數，這是最容易少想一步的地方

第 3 題要從實測圖判讀程式行為。 這不是課本題，而是研究論文裡的圖表。沒有標準答案，給分看你能不能說出「區域性、工作集大小、存取相位」這些正確的術語並對應到圖上的特徵。
第 4 題的巢狀 fork 很容易直接套公式。 第二次 fork 只在某一個分支裡，套 2ⁿ 會算錯程序數，後面每個 c 的值也跟著錯。
第 6 題要看出加法可以怎麼排。 題目提示「可以平行執行乘法與加法以最小化延遲」，但沒有明說加法的結構，要自己想到最佳的組合方式。
第 1(7) 題的 SRTF 有兩個常見問題，要看清楚選項描述的是哪一個，以及題目用的是「the problem」。

中正硬體的 OS 比重是八校最高（108 年約 70%）。Silberschatz 要讀得比 Patterson & Hennessy 更熟
safe／unsafe／deadlock 的包含關係（第 2 題）是跨校最高頻的死結考點：中央考好幾次、中正也考。要能用一兩句話講清楚三者的關係，並舉出例子
fork 的程序數與變數副本（第 4 題）要練到能畫出程序樹。重點是看清楚每個 fork 在哪個分支裡
Solaris 分派表（第 5 題）與成大 112 年第 2 題完全同型，兩校一起練。要理解表上每一欄背後的 MLFQ 精神
平行運算的延遲計算（第 6 題）：n 個數相加的最短延遲怎麼算，這在 CNN、矩陣運算、平行歸約都會用到
RAID 各級的冗餘成本（第 1(2) 題）要能逐級算出
中正十年都沒有倒扣，所以每一題都要作答，選擇題也要全部猜完