刑事警察人員 108 年計算機系統考古題

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1 … 4 一、假設電腦公司A 決定生産兩款具備16 位元浮點運算的電腦，其中電腦 機型A-1 的浮點格式為一個正負號位元，7 個位元超-63（excess-63）的 指數及8 位元的尾數（mantissa），電腦機型A-2 的浮點格式為一個正負 號位元，5 個位元超-15 的指數及10 位元的尾數，兩者皆採用2 為基數 （radix）。 ㈠請問兩款電腦的十進位精度（precision）各為多少？（10 分） ㈡如果希望電腦能處理多種應用，你會選擇那一個機型的電腦？理由為 何？（5 分） 二、假設某一個正在執行的行程（process）之分頁表（page table）如下表所 示，所有數值均以十進制表示，而任何編號均自0 開始，且所有記憶位 址均以位元組來定位（byte address）。 ㈠請說明如何將CPU 產生的虛擬位址（virtual address）轉換成主記憶體 的實際位址（physical address）。（10 分） ㈡請問以下各個虛擬位址所對應的實際位址是否存在？如果存在，實際 位址為何？（每小題5 分，共15 分） ⑴ 1068 ⑵ 5500 ⑶ 2233 三、一個電腦以快取記憶體（cache）、主記憶體及硬碟來建構虛擬記憶體。 假設CPU 要存取的一個字組（word）係存放在快取記憶體中，則需要 15 ns 完成存取。如果那個字組在主記憶體中，但是不在快取記憶體中， 則需要先花50 ns 將字組載入快取記憶體，才能開始對快取記憶體存取 該字組。又假如該字組不在主記憶體中，則需要花10 ms 先將字組從硬 碟載入主記憶體，然後再花50 ns 將該字組從主記憶體載入快取記憶體， 最後才開始對快取記憶體存取該字組。假設快取記憶體的命中率（hit ratio）為0.9，而主記憶體的命中率為0.6，請問此系統存取一個字組所 花的平均時間為何？請以ns 表示。（10 分） 四、假設α 為一個程式碼可以同時被一個電腦中n 個處理器執行的比例，而 其餘的程式碼只能在一個處理器中依序執行。如果每個處理器執行速率 為x MIPS。（每小題5 分，共10 分） ㈠試推導出一個式子以n、α、x 來表示此程式在該系統執行的有效MIPS 數。假設該系統只執行此一個程式。 ㈡若n = 16，x = 8 MIPS，試問α 的值為多少時可以使程式的執行速率達 到80 MIPS。 五、某一個微程式控制的處理器的微指令格式包含9 組個別的控制域 （control field）C0 – C8，每一組控制域Ci 可以啓動n i 條不同控制線中的 任何一條，其中n i 指定如下：（每小題5 分，共15 分） ㈠要能完整表示這9 個控制域的最小控制位元數為何？ ㈡最多可以同時發出多少控制訊號？ ㈢若採用純粹水平（purely horizontal）格式來表示全部的控制資訊，則 所需要的最大控制位元數為何？ 六、請問行程（process）和程式（program）有何不同？（10 分）

請問作業系統有幾種主要的排程？請分別闡述其用途為何。（15 分） i = 0 1 2 3 4 5 6 7

n i = 4 5 3 2 11 9 16 7 22