刑事警察人員 101 年計算機系統考古題

計算機中之算術運算會有溢位（overflow）之現象發生，何謂溢位（overflow）？試 說明以2 的補數（2’s complement）表示之兩個二進制數目相加時，如何判斷其是否 溢位？（20 分）

在多重程式（Multiprogramming）作業系統中，常以狀態圖表示一行程（process） 在系統中之狀態。一般可將其分為行程產生（New）、準備執行（Ready）、執行 （Running）、等待（Waiting）、完成（Complete）等五個狀態。試繪出此狀態圖， 並說明各狀態之意義及各狀態間轉換之條件。（20 分）

一個具有6 級之管線式處理器（pipelined processor），欲執行1000 個指令。若X 代表程式中之指令為跳躍（Branch）指令之機率，而遇到跳躍指令時，將使執行時 間多出4 個時脈週期（clock cycle）。試問： 當X = 0.2 時，平均每一指令週期（instruction cycle）可執行之指令數為何？（10 分） 若欲使每一指令週期可執行之指令數至少為4，則容許最大之X 值應為何？（10 分）

在具有快取（cache）之計算機系統中，快取與主記憶體之間的映照方式一般使用直 接（direct ）映照、集合關聯式（set-associative ）映照、或全關聯式（fully associative）映照等三種方式。假設計算機中有64 MB 主記憶體及64 KB 之快取， 而每一對應區塊（block）之大小為16 B，試就此數據分別說明此三種映照方式。 （20 分）

在計算機系統中，處理器與輸出入裝置間之溝通，可採用輪詢（polling）、中斷驅 動（interrupt driven）以及直接記憶體存取（DMA）等方式。試分別說明此三種作 業方式，並指出各作業方式所適用之輸出入裝置。（20 分）