110 師大資工所考古題詳解｜硬體考點分析

題型與配分

全卷 2 頁、8 大題、100 分，答案寫在答案卷上，卷面沒寫倒扣。卷面注意事項是「請依序在答案卷上作答，並標明題號，不必抄題」與「答案必須寫在指定作答區內，否則依規定扣分」。第 8 題的選擇題也是寫在答案卷上。

作業系統考點

• 第 1 題（9%）｜system call 時傳遞參數給作業系統的三種一般方法
• 第 2 題（12%）｜給 P1 到 P5 的 CPU burst time（1、7、9、3、5）與 arrival time（0、3、4、8、9）：(1) 6% FCFS 的平均 waiting time (2) 6% non-preemptive SJF 的平均 waiting time
• 第 4 題（12%）｜磁碟有 1000 個 cylinder（0 到 999），磁頭目前在 cylinder 50，前一個請求在 cylinder 850，FIFO queue 為 98、279、547、958、965、158、971、958、486、801：(1) 6% FCFS 的總移動距離 (2) 6% SSTF 的總移動距離
• 第 5 題（12%）｜參考串 2 5 10 8 10 7 1 9 10 7 8 8 4 7 2（15 個參考），demand paging、四個 frame：(1) 6% FIFO 的 page fault 數 (2) 6% LRU 的 page fault 數

計算機組織考點

• 第 3 題（5%）｜Amdahl's law：應用程式中必須循序執行的比例為 S，系統有 N 個處理核心，最大 speedup 是多少
• 第 6 題（15%，3 小題各 5%）｜簡述三種 cache：direct mapped cache、fully associative cache、n-way set associative cache
• 第 7 題（15%，3 小題各 5%）｜簡述 pipeline CPU 的三種 hazard：data hazard、structural hazard、control hazard
• 第 8 題（20%）｜選擇題，5 小題，每小題 4 分，單選
• 第 8(1) 題｜無號二進位數 01001000 的十進位值
• 第 8(2) 題｜10 道指令的程式共花 15 個 clock cycle，CPU 的 CPI
• 第 8(3) 題｜五級（IF、ID、EX、MEM、WB）RISC pipeline 中，哪一級含有 PC
• 第 8(4) 題｜五級 RISC pipeline 中，哪一級含有做算術運算的 ALU
• 第 8(5) 題｜cache hit time 10 ns、miss rate 10%、miss penalty 200 ns，AMAT 是多少（選項有 10 ns、30 ns、200 ns、29 ns、以上皆非）

作答時要注意的地方

1. 卷面沒寫倒扣，「依規定扣分」指的是答案要寫在指定作答區內。
2. 第 2 題兩小題用同一張 process 表。
3. 第 4 題的 queue 中 cylinder 958 出現兩次，題目另外給了前一個請求在 cylinder 850。
4. 第 5 題的參考串裡 8 連續出現兩次。
5. 第 6、7 題各 15 分，題目只要求簡述。
6. 第 8 題 5 小題都是單選題，第 8(1)、8(2)、8(5) 題的選項含「以上皆非」。
7. 第 1 題與 106 年第六題相同，第 3 題與 108 年第 5 題相同。

準備方向

• system call、kernel 保護與執行模式：110 第 1 題；106 第六題、111 第 1 題、115 第 1 題也有。
• CPU scheduling：110 第 2 題；106 第九題、107 第 8 題、108 第 8 題、109 第 6 題、112 第 2 題、114 第 5 題、115 第 3 題也有。
• Amdahl's law：110 第 3 題；108 第 5 題、109 第 8 題、111 第 8 題、114 第 10 題也有。
• disk scheduling：110 第 4 題；108 第 7 題、111 第 4 題也有。
• page replacement：110 第 5 題；107 第 7 題、108 第 6 題、109 第 7 題、112 第 3 題也有。
• cache：110 第 6、8(5) 題；106 第三、五題、107 第 4、5(a) 題、108 第 3(c)(d) 題、109 第 4 題、111 第 11 題、112 第 8 題、113 第 5 題、114 第 8 題、115 第 9 題也有。
• pipeline hazard 與 forwarding：110 第 7、8(3)(4) 題；106 第四題、107 第 3、5(b) 題、108 第 4 題、109 第 3 題、111 第 10 題、112 第 7 題、113 第 6 題、114 第 9 題也有。
• 效能公式（CPI、clock rate、每秒指令數）：110 第 8(2) 題；106 第二(一)(二)題、107 第 2 題、108 第 2 題、109 第 2(a)(b) 題、112 第 4 題、113 第 7 題、115 第 5 題也有。
• 數字表示（進位、IEEE-754、two's complement）：110 第 8(1) 題；106 第一題、107 第 1 題、108 第 1 題、109 第 1 題、111 第 5 題、112 第 5、6 題、114 第 11 題也有。