108 中興資工所軟體考點分析

題型與配分

系所「資訊科學與工程學系 甲組」，科目：資訊概論，全卷 5 頁、100 分，不得使用計算機。

112 年以前中興甲組沒有獨立的「資料結構與演算法」考科，軟體的內容全部包在「資訊概論」這一科裡，與計算機組織合卷。要練中興軟體，108–111 這四年就是看這一科。

PART 2 的倒扣是全卷最危險的設計：答對 +5、空白 0、答錯 −3。四選一亂猜的期望值是 (5 − 3×3)/4 = −1 分，沒把握就該留空白。這與同校數學科是非題「答錯 −1、期望值為正」的邏輯完全相反，不要把兩科的猜題策略搞混。

PART 1 選擇題（1–8，各 3 分）

前五題全是 C 語言的程式輸出，這是中興 108 年最集中的一塊：

• 第 1 題｜a 是陣列、aPtr 是指向它的指標，問第 k 個元素的位址該怎麼寫（&aPtr[k] 與 *(a+k) 的差別 —— 一個是位址、一個是值）
• 第 2 題｜二維陣列的位址計算：student[100][4]、student[1][1] 存在位址 1000、每個元素佔 1 格、row-major，求 student[5][3] 的位址
• 第 3 題｜char str[25] = "Excellent"; printf("%s", str+2); 的輸出（指標加法在字串上的效果 → cellent）
• 第 4 題｜int arr[] = {12,13,14,15,16}; 的 sizeof(arr)、sizeof(*arr)、sizeof(arr[0])（20, 4, 4 —— 陣列名與元素的 sizeof 差別）
• 第 5 題｜i=-3, j=2, k=0，m = ++i && ++j || ++k; 後四個變數的值。考 &&／|| 的短路求值：++i 得 −2（為真）、++j 得 3（為真），&& 成立後 || 直接短路，++k 不會執行
• 第 6 題｜哪一種走訪「左子樹最後處理」（preorder／inorder／postorder 都不是，答案是 none of the above）
• 第 7 題｜作業系統對行程設下資源限制是為了避免什麼（deadlock）
• 第 8 題｜四個動作分別由 TCP/IP 的哪一層負責：送 frame 到下一節點、把 packet 從來源送到目的、把長訊息從來源電腦送到目的電腦、登入遠端電腦

PART 1 簡答題（26%）

• 第 1 題（4%）｜分頁：可用記憶體 100 MB 切成 25 個 frame（每個 4 MB），三支程式分別要 13、17、30 MB。(a) 2%：剩幾個 frame 沒用到；(b) 2%：記憶體浪費的百分比（重點是內部碎裂：13 MB 要佔 4 個 frame、17 MB 要 5 個、30 MB 要 8 個）
• 第 2 題（6%）｜Excess_127 格式：把 11001010000000000111000100001111 轉成十進位。要分辨 Excess_127 與 IEEE 754 的指數偏移差一
• 第 3 題（8%）｜8-bit 符號大小表示法（sign-and-magnitude）：(a) 19−23、(b) −19−23，先轉成符號大小表示、做完運算再轉回十進位。注意符號大小法有 +0 與 −0 兩個零，減法不能直接用二補數的做法
• 第 4 題（8%）｜四段程式的 Big-O：(A) 單層迴圈的內積 → O(n)；(B) 遞迴階乘 → O(n)；(C) 迴圈版階乘 → O(n)；(D) 二分搜尋 → O(log n)

PART 2 計算機組織（50%，答錯倒扣 3 分）

雖然是硬體範圍，但同一節考、同一張答案卡，佔一半的分數，不能放掉：

• 第 1 題｜CPU time = Instruction count × CPI × Clock cycle time，問 clock cycle time 受哪個因素影響
• 第 2 題｜程式在 2 GHz 的 A 機跑 20 秒，B 機要跑 10 秒但需要 1.5 倍的 cycle 數，求 B 機的頻率（6 GHz）
• 第 3 題｜定址模式哪一個敘述錯誤（PC-relative／register indirect／immediate／base-displacement）
• 第 4 題｜分支結果 T-T-N-T-T-N-T，2-bit predictor 從 weakly not taken 開始，問對幾題錯幾題
• 第 5 題｜2 GHz、base CPI 1.0、主記憶體 100 ns、miss rate 2%，求總 CPI（100 ns = 200 cycles，200 × 2% = 4，總 CPI = 5.0）
• 第 6 題｜reservation station 的定義（與 branch prediction buffer、reorder buffer、TLB 四個名詞辨義）
• 第 7 題｜cache 64K words、block 8 words、word 4 bytes、32-bit 位址、8-way set associative，求 tag 長度
• 第 8 題｜f(x₁,x₂,x₃) = Σm(1,2,3,5) 的最簡 SOP（卡諾圖）
• 第 9 題｜write-back 的哪個敘述不是它的關鍵特性
• 第 10 題｜各單元延遲（記憶體 200 ps、ALU 100 ps、暫存器 50 ps），求 R-type／Load word／Jump 的執行時間

這份考卷的難點

1. PART 2 的「答錯 −3」讓亂猜變成負期望值。四選一每題期望值 −1 分，十題全猜平均掉 10 分。要先把有把握的題目做完，剩下的寧可空白。
2. 第 5 題的短路求值是最容易錯的一題。++i && ++j || ++k：很多人會把三個變數都加一，但 || 在左邊為真時根本不會求值右邊，k 維持 0。
3. 第 2 題的 row-major 位址要注意題目說 student[1][1] 在 1000（索引從 1 開始，不是 0）。算錯起點就整題錯 —— 而且這題在 112 年的「資料結構與演算法」原封不動重考一次。
4. 第 3 題的符號大小表示法不是二補數。禁用計算器下要手動處理符號位元與絕對值相減，順序弄反就是答案的正負號錯。

準備建議

• 112 年以前中興甲組的軟體就在「資訊概論」裡，練習時 108–111 這四年要一起看，內容涵蓋 C 語言、資料結構、演算法、作業系統
• C 語言的程式輸出題是中興的招牌：指標運算、sizeof、短路求值、字串指標 —— 108 年一次考五題，113 年的申論題也考指標與前置遞增
• PART 2 的倒扣策略要先想好：答錯 −3 分，這是八所裡最兇的單題倒扣，進場先確認當年度規則
• row-major 二維陣列位址計算在中興出現兩次（108 資訊概論、112 資料結構與演算法），公式要背熟
• 作業系統的分頁與內部碎裂、TCP/IP 分層在 109、110、111 三年持續出現，是資訊概論的固定班底