資工所考古題詳解中興資工所考古題詳解硬體十年大統整（106–115）
各章配分
表中數字是各題的卷面配分，依主題加總。有子題的照子題分，題組或沒有子題的整題算在主要考點。106–111 年是資訊概論，表上只算卷子裡的硬體部分：106、107、110、111 年各 50 分，108 年 50 分（只有計組），109 年 25 分，112 年起每年 100 分。計組與 OS 分開列，各自依十年合計排序，顏色越深，占當年硬體分數的比例越高。
| 章／細項 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 合計 | 占比 | 年數 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Computer Organization | 25 | 25 | 50 | 22 | 22.5 | 32 | 28 | 50 | 50 | 50 | 354.5 | 53% | 10 |
| Pipelining | 8 | 11 | 10 | 10 | 16 | 4 | 15 | 15 | 25 | 114 | 17% | 9 | |
| Hazards & Forwarding | 4 | 5 | 6 | 4 | 10 | 5 | 5 | 39 | 6% | 7 | |||
| ILP, Superscalar & OoO | 2 | 5 | 2.5 | 2 | 10 | 15 | 36.5 | 5% | 6 | ||||
| Pipeline Timing | 2 | 2 | 6 | 5 | 5 | 20 | 3% | 5 | |||||
| Branch Prediction | 7 | 5 | 12 | 2% | 2 | ||||||||
| Exceptions & Interrupts | 2 | 2.5 | 2 | 6.5 | <1% | 3 | |||||||
| Memory Hierarchy | 5 | 5 | 15 | 3 | 7.5 | 10 | 12 | 5 | 15 | 15 | 92.5 | 14% | 10 |
| Cache Organization | 10 | 2.5 | 6 | 12 | 5 | 10 | 45.5 | 7% | 6 | ||||
| Cache Performance & Optimization | 5 | 5 | 5 | 3 | 4 | 5 | 5 | 5 | 37 | 5% | 8 | ||
| Virtual Memory, TLB & VIPT | 5 | 5 | <1% | 1 | |||||||||
| DRAM, Dependability & ECC | 5 | 5 | <1% | 1 | |||||||||
| Computer Arithmetic | 2 | 7 | 4 | 10 | 8 | 31 | 5% | 5 | |||||
| Adders & ALU | 2 | 7 | 10 | 19 | 3% | 3 | |||||||
| Floating Point | 8 | 8 | 1% | 1 | |||||||||
| Integer Representation & Overflow | 4 | 4 | <1% | 1 | |||||||||
| Parallel & Domain-specific | 10 | 12 | 5 | 27 | 4% | 3 | |||||||
| Parallelism, Multicore & Coherence | 12 | 5 | 17 | 3% | 2 | ||||||||
| SIMD, Vector & GPU | 5 | 5 | <1% | 1 | |||||||||
| Hardware Multithreading | 5 | 5 | <1% | 1 | |||||||||
| Performance | 10 | 4 | 5 | 5 | 24 | 4% | 4 | ||||||
| CPU Time, CPI & Benchmarks | 10 | 4 | 5 | 19 | 3% | 3 | |||||||
| Amdahl's Law & Speedup | 5 | 5 | <1% | 1 | |||||||||
| ISA & Assembly | 5 | 5 | 12 | 22 | 3% | 3 | |||||||
| Instruction Set Design & Encoding | 5 | 5 | 6 | 16 | 2% | 3 | |||||||
| Assembly & Code Translation | 6 | 6 | <1% | 1 | |||||||||
| Datapath & Control | 10 | 5 | 2.5 | 2 | 19.5 | 3% | 4 | ||||||
| Single-cycle Datapath & Control | 10 | 5 | 2.5 | 2 | 19.5 | 3% | 4 | ||||||
| I/O & Storage | 2 | 2 | 4 | 5 | 13 | 2% | 4 | ||||||
| Disks & RAID | 2 | 5 | 7 | 1% | 2 | ||||||||
| I/O & Buses | 2 | 4 | 6 | <1% | 2 | ||||||||
| Other | 2.5 | 4 | 6.5 | <1% | 2 | ||||||||
| Digital Logic | 5 | 5 | <1% | 1 | |||||||||
| Combinational Logic | 5 | 5 | <1% | 1 | |||||||||
| Operating Systems | 25 | 25 | 3 | 27.5 | 18 | 72 | 50 | 50 | 50 | 320.5 | 47% | 9 | |
| Virtual Memory | 13 | 8 | 7.5 | 4 | 12 | 9 | 14 | 13 | 80.5 | 12% | 8 | ||
| Page Replacement | 8 | 2.5 | 8 | 9 | 12 | 4 | 43.5 | 6% | 6 | ||||
| Virtual Memory & Demand Paging | 13 | 5 | 4 | 4 | 2 | 9 | 37 | 5% | 6 | ||||
| Processes & Threads | 12 | 2.5 | 2 | 20 | 12 | 4 | 5 | 57.5 | 9% | 7 | |||
| fork / wait / exec | 12 | 2.5 | 16 | 4 | 5 | 39.5 | 6% | 5 | |||||
| Threads & Concurrency | 2 | 4 | 4 | 4 | 14 | 2% | 4 | ||||||
| Process States & Context Switch | 4 | 4 | <1% | 1 | |||||||||
| Memory Management | 5 | 6 | 16 | 4 | 14 | 45 | 7% | 5 | |||||
| Paging, Page Tables & TLB | 5 | 6 | 8 | 14 | 33 | 5% | 4 | ||||||
| Address Binding & Memory Layout | 8 | 8 | 1% | 1 | |||||||||
| Contiguous Allocation & Fragmentation | 2 | 2 | <1% | 1 | |||||||||
| Segmentation | 2 | 2 | <1% | 1 | |||||||||
| CPU Scheduling | 8 | 7.5 | 2 | 4 | 14 | 5 | 40.5 | 6% | 6 | ||||
| Scheduling Algorithms | 8 | 7.5 | 2 | 4 | 14 | 5 | 40.5 | 6% | 6 | ||||
| Deadlock | 9 | 2.5 | 10 | 4 | 4 | 29.5 | 4% | 5 | |||||
| Safe State & Banker's Algorithm | 9 | 5 | 4 | 18 | 3% | 3 | |||||||
| Deadlock Characterization & Handling | 2.5 | 5 | 4 | 11.5 | 2% | 3 | |||||||
| OS Structure | 3 | 8 | 4 | 9 | 24 | 4% | 4 | ||||||
| System Calls & Dual Mode | 8 | 2 | 4 | 14 | 2% | 3 | |||||||
| OS Structure & Design Goals | 3 | 2 | 5 | <1% | 2 | ||||||||
| Virtual Machines & Containers | 5 | 5 | <1% | 1 | |||||||||
| Synchronization | 2 | 4 | 10 | 2 | 18 | 3% | 4 | ||||||
| Semaphores, Mutex & Monitors | 10 | 10 | 1% | 1 | |||||||||
| Critical Section & Race Condition | 2 | 4 | 2 | 8 | 1% | 3 | |||||||
| I/O Systems | 2.5 | 2 | 8 | 12.5 | 2% | 3 | |||||||
| Storage & File Systems | 5 | 4 | 9 | 1% | 2 | ||||||||
| File Allocation & Free Space | 5 | 2 | 7 | 1% | 2 | ||||||||
| File System Design & Semantics | 2 | 2 | <1% | 1 | |||||||||
| Other | 4 | 4 | <1% | 1 |
計組這邊 Pipelining（114 分，十年考九年）與 Memory Hierarchy（92.5 分，十年每年都有）分數最多。OS 這邊是 Virtual Memory（80.5 分），page replacement 112–115 年每年都有。
重複出題清單
中興硬體的重複率很高：
| 考點 | 出現年度 | 備註 |
|---|---|---|
| page replacement（FIFO／LRU／OPT） | 107（PART 2 第 3 題）、112（1、2）、113（5、7）、114（12、14、問答 2）、115（9） | 107 是二維陣列兩種初始化迴圈在 LRU 下的 page fault 數；112–115 四年連考、共八題，其中實際跑置換的六題是 112 第 1、2 題、113 第 7 題、114 第 14 題與問答 2、115 第 9 題；113 第 5 題與 114 第 12 題問置換演算法的性質 |
| FIFO 與 LRU 的 page fault 數比較 | 113（5）、114（問答 2）、115（9） | 113 問哪些情況可能，114 與 115 各有一條參考串要實際比較 |
| Belady's anomaly | 110（2-C）、113（5）、114（12） | 110 問 FIFO，113 問 LRU 的情形，114 問 FIFO 並多問一層成因 |
| reservation station、ROB、register renaming | 108（6）、110（4-B）、111（5-II）、114（20）、115（4） | 五年 |
fork() 的 process 追蹤 | 110（2-A）、112（13、21–23）、113（4）、115（13） | 112 第 21–23 題與 115 第 13 題含 execlp()；112 第 22 題問 execlp 載入的 script 印出什麼 |
| 含 cache miss 的總 CPI | 106（PART 3 第 3 題）、107（PART 3 第 2(c) 題）、108（5）、113（16）、114（18） | 106 給 base CPI 3、miss penalty 150 週期、8% 指令存取記憶體、miss rate 0.5；107 分開給指令與資料 cache 的 miss rate、miss penalty，求 memory stall 週期數；108 是 2 GHz／100 ns／2%，113 是 5 GHz／60 ns／2%，都給主記憶體存取時間；114 第 18 題算 memory stall 週期，第 21 題是含 data hazard 的 CPI |
| banker's algorithm | 107（PART 2 第 2 題）、113（6）、115（8） | 107 與 113 是四種資源，115 是三種資源；107 另外要求寫出 Need 矩陣 |
| MESI cache coherence | 114（問答 4）、115（6） | 114 考四狀態的表格，115 考狀態轉移 |
| cache write policy | 108（9）、112（24）、115（問答 1） | 108 問 write-back 的特性，112 問 write through 與 write back 的敘述（含 write buffer），115 要列出 write hit 與 write miss 的政策 |
| tag 位元數計算 | 108（7）、110（3-B，TLB tag）、111（8-III）、114（22） | 容量、區塊大小、associativity 三個條件 |
| user-level 與 kernel-level thread | 111（7-I）、113（2）、114（11） | 三年連考 |
| deadlock 四條件與 prevention、avoidance | 110（2-B）、113（9、10）、114（7、8） | 113 第 10 題涉及 unsafe 與 deadlock 的關係 |
| 增加 RAM 為何能改善效能 | 110（3-C）、111（6-II） | 同一題 |
| interrupt 的敘述 | 110（5-B）、111（4-III） | 同一組敘述，選項順序不同；106 PART 3 第 1(1) 題也是 interrupt 的是非題 |
| 2-bit branch prediction | 107（PART 3 第 2(b) 題）、108（4） | 107 畫狀態圖，108 追蹤一串分支結果 |
| addressing mode | 107（PART 3 第 2(a) 題）、108（3）、109（2） | 107 解釋 immediate，108 找錯誤的敘述，109 算三種定址的範圍 |
| 各級延遲與 single-cycle 設計 | 106（PART 3 第 2 題）、108（10） | 106 比較可變時脈與單一時脈，108 求各類指令的總時間 |
| full adder、adder-subtractor | 107（PART 3 第 1(a) 題）、109（4-b）、113（問答 1） | 107 是 CLA 與 RCA 成本的是非題，109 寫 Sum 與 CarryOut 的函式，113 設計 adder-subtractor |
| TLB 與 effective access time（EAT） | 110（3-B、3-D）、112（5）、115（16、17） | 110 第 3-B 題算 TLB tag、3-D 題問 data TLB 最早何時可存取，112 第 5 題問 TLB 的敘述；EAT 的計算是 115 連考兩題，單位同時出現 ns 與 ms |
| pipeline 的週期數與 speedup | 110（5-A）、111（7-II、8-II、9-I）、113（13）、115（2） | 四年；115 第 1 題問加深 pipeline 的影響 |
| 兩層 cache 的平均存取時間 | 111（8-I）、115（5） | 兩層的 hit rate 與存取時間都給定 |
優先準備的五件事
時間只夠準備五件事的話，就是這五件：
- 三種 page replacement 演算法對同一條參考串跑完。112 到 115 年四年共八題，沒有一年缺席，107 年也有一題 LRU 的 page fault 計算。要練到約 20 個參考、3 個 frame，FIFO、LRU、OPT 三遍能在五分鐘內跑完，而且不能用計算機。Belady's anomaly 在 110、113、114 年出現。
- Banker's algorithm。107、113、115 三年各給一張 Allocation、Max、Available 的表。把課本那一節的例題和習題完整做過一遍。
fork()的 process 樹。110、112、113、115 都有，112 第 21–23 題與 115 第 13 題另外含execlp()。- Cache 的計算：tag、index 位元數、含 miss 的總 CPI、兩層 cache 的平均存取時間、memory stall 週期。十年出現超過十次，只換數字。
- Reservation station（RS）與 reorder buffer（ROB）。108、110、111、114、115 五年都有。
其次值得投資的有：MESI（連兩年）、含 I/O 的 scheduling Gantt chart（115 第 14 題）、IEEE 754（114 問答 3）、deadlock 四條件和 unsafe 與 deadlock 的關係。
硬體在卷子裡的位置
112 年以前硬體包在「資訊概論」裡，跟軟體合卷，112 年起獨立成「計算機組織與作業系統」。
| 年度 | 科目 | 硬體在卷子裡的位置 | 硬體佔該卷 |
|---|---|---|---|
| 106 | 資訊概論 | PART 2. Operating Systems（填空與問答 3 題）＋PART 3. Computer Organizations（是非與計算 3 題） | 50% |
| 107 | 資訊概論 | PART 2. Operating Systems（計算 3 題）＋PART 3. Computer Organizations（是非與簡答 2 題） | 50% |
| 108 | 資訊概論 | PART 2. Computer Organizations（10 題單選） | 50% |
| 109 | 資訊概論 | 第 1–4 題（全申論） | 25% |
| 110 | 資訊概論 | PART I：作業系統與計算機組織（5 個題組全單選） | 50% |
| 111 | 資訊概論 | PART II：計算機組織與作業系統（題組 4–9） | 50% |
| 112 | 計算機組織與作業系統 | 獨立成科（25 題全單選） | 100% |
| 113 | 計算機組織與作業系統 | 獨立成科（複選 5＋單選 12＋問答 2） | 100% |
| 114 | 計算機組織與作業系統 | 獨立成科（單選 22＋問答 4） | 100% |
| 115 | 計算機組織與作業系統 | 獨立成科（單選 6＋複選 5＋單選 6＋問答 2） | 100% |
題型演變
| 年度 | 頁數 | 客觀題佔硬體分數 | 問答／申論 | 特色 |
|---|---|---|---|---|
| 106 | 4 | 20% | 80% | 作業系統與計組各自一個 PART、各 25 分；OS 第 1 題規定用英文填空 |
| 107 | 4 | 20% | 80% | 同樣兩個 PART 各 25 分；OS 三題全是計算 |
| 108 | 5 | 100% | 0% | 與軟體合卷，兩段計分規則不同 |
| 109 | 5 | 0% | 100% | 全申論；硬體只佔 25 分 |
| 110 | 10 | 100% | 0% | 5 個題組、每題組 10 分、每題組下再分 4 個單選 |
| 111 | 9 | 100% | 0% | 題組 4–9，小題分數有 2 分與 4 分兩種 |
| 112 | 6 | 100% | 0% | 獨立成科第一年；有一題直接用中文出 |
| 113 | 8 | 80% | 20% | 獨立成科後第一次出現複選題與問答題 |
| 114 | 8 | 68% | 32% | 獨立成科後問答比重最高；第一大題 13 題是定義與配對題 |
| 115 | 7 | 80% | 20% | 計算機組織排在卷首 |
作業系統與計算機組織的分配：
- 106、107 年作業系統（PART 2）與計算機組織（PART 3）各 25 分。
- 108 年硬體部分只有計算機組織，109 年第 1–4 題以計算機組織為主，第 3(b) 題問作業系統如何利用磁碟等待時間。
- 110、111 年兩科的題目交錯出現。
- 112 年 25 題中，計算機組織有 7 題（第 15–20、24 題），其餘是作業系統與系統概念。
- 113、114、115 年作業系統與計算機組織各 50 分，切分很整齊。113 年第 1–11 題是作業系統，114 年第 1–16 題與問答第 1、2 題是作業系統，115 年第 7–17 題是作業系統。
兩科都要準備，不能只押一邊。
倒扣規則逐年對照
中興硬體的計分規則換得很勤：108、112、113、114、115 各不相同，106、107、109、110、111 五年卷面都沒有標示倒扣。這是進場前最需要注意的地方。
| 年度 | 題型 | 計分 | 亂猜期望值 | 該不該猜 |
|---|---|---|---|---|
| 106 | 是非 5 題＋填空、問答、計算 | 卷面沒有倒扣標示 | 卷面沒寫 | 全部作答 |
| 107 | 是非 5 題＋計算、簡答 | 卷面沒有倒扣標示 | 卷面沒寫 | 全部作答 |
| 108 | 10 題四選一 | 答對 +5、空白 0、答錯 −3 | −1.0 分 | 不划算，要刪到剩兩個才值得 |
| 109 | 全申論 | 卷面沒有計分規則的標示 | — | 每一格都要寫 |
| 110 | 全單選 | 卷面無倒扣標示 | 卷面沒寫 | 全部作答 |
| 111 | 全單選 | 卷面無倒扣標示 | 卷面沒寫 | 全部作答 |
| 112 | 25 題四選一 | 答錯 −1 | +0.25 分 | 亂猜仍划算，全部作答 |
| 113 | 複選＋單選＋問答 | 複選不倒扣；單選答錯 −3 | 複選不扣分；單選 −1.4（五選一）、−1.0（四選一） | 複選全填，單選要有把握 |
| 114 | 三段單選＋問答 | 一 −1、二 −2、三 −3（同卷三種） | −0.25／−0.5／−1.0 | 第一大題刪掉一個選項就可以賭，第三大題要刪到剩兩個 |
| 115 | 單選＋複選＋單選＋問答 | 複選卷面無倒扣標示；單選答錯 −3 | 複選卷面沒寫倒扣；單選 −1.0（四選一）、−1.4（五選一） | 複選全填，單選要有把握 |
表格之外還有三件事：
- 「最多扣至本大題 0 分為止」這個保底條款從 113 年起每年都有。某個大題如果已經扣到 0，剩下的題目再猜也不會更虧，時間夠就把那個大題填滿。
- 113 年複選題明訂答錯不倒扣，115 年複選題卷面沒有標示倒扣，兩年都要全部正確才給分。複選一定要作答，每個選項都逐一確認再劃卡。
- 114 年是唯一同一張卷子有三種倒扣的一年。進場先花 30 秒，把各大題的規則抄在題目紙邊上。
給 116 年考生的準備方向
- 進場前 30 秒先讀每個大題的計分規則，不要急著看題目。規則換得很勤，114 年同卷就有三種。把每題幾分、答錯扣幾分、五選一還是四選一抄在題目紙邊上，再決定哪些題值得猜。
- 複選題一定要作答。113 年明訂複選不倒扣，115 年卷面沒有標示倒扣，空白等於白白送分。但要全對才給分，每個選項都逐一確認過再劃卡。
- 114 年第一大題 13 題是定義、配對與 True/False 組合題，要熟課本各章的名詞定義。
- 114 年第二大題三題是 FIFO 的逆序存取、LRTF 的平均 turnaround time、SRTF 的 context switch 次數，都要實際算。
- 計組的觀念比較題不要只背名詞。115 年第 1–4 題問加深 pipeline 的影響、單一記憶體埠造成的 structural hazard、IPC 與 CPI、RS 與 register renaming 的關係。113 年第 14、15 題則是 GPU 與 hardware multithreading 的比較。
- 115 年把計算機組織搬到第一大題，開場六題每題 5 分、答錯 −3。習慣先寫作業系統的人，要先練過卷面順序被打亂時照樣穩住節奏。
- 問答題比重：106、107 年 80%（資訊概論的 PART 2、PART 3）、112 年 0%、113 年 20%、114 年 32%、115 年 20%。MESI 表、IEEE 754、forwarding 時序圖、cache write policy 這幾題，都要練到能寫出來，只會選是不夠的。
本頁的分析是個人整理，不是官方資料，各章配分是逐題分類後加總的。115 年第 8 題（banker's algorithm 安全序列的判斷時點）、第 15 題（問三件事卻只給一個答案）這兩題的題意有爭議或瑕疵，115 年度頁面已標註，作答時要在答案卷上註明自己的假設。
最後更新：2026-10-22