專利師 111 年計算機結構考古題（共 5 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/patent-attorney/111-%E8%A8%88%E7%AE%97%E6%A9%9F%E7%B5%90%E6%A7%8B

第 1 題
假設C 語言的指令
f = (g - h) - (i - j)
被編譯成組合語言的指令時，會將其中的變數f,g,h,i,j 分別存放在
暫存器$s0,$s1,$s2,$s3,$s4。已知組合語言指令
sub $t0, $s1, $s2
將$s1 的內容減$s2 的內容以後儲存在暫存器$t0。
則上述的C 語言指令會被編譯成怎樣的組合程式片段？（20 分）

第 2 題
請定義位元組（byte）及字組（word），並說明定義的理由，請務必涵蓋
是否分別等於多少個位元（bit），以及是否與處理器的硬體組成有什麼關
係。如果在暫存器之間傳送一個位元組需要T 秒，則傳送一個字組、兩
個字組及四個字組分別需要多少時間？（20 分）

第 3 題
有一處理器的時脈週期時間（clock cycle time）為2 奈秒（ns），錯失懲
罰（miss penalty）為20 個時脈週期，每一個指令的錯失率（miss rate）
為0.04，快取記憶體（cache）存取時間（包含偵測是否命中）為1 個時
脈週期。假設讀與寫的錯失懲罰相同，並且忽略寫入停頓（stall），則平
均記憶體存取時間（average memory access time）為多少奈秒？請詳細說
明計算過程，否則不予計分。（20 分）

第 4 題
假設在執行程式時，CPI（clock cycles per instruction）從1.5 變成2，時
脈速率（clock rate）從900 MHz 變成800 MHz，則執行時間會變成原來
的幾倍？請詳細說明計算過程，否則不予計分。（20 分）

第 5 題
下列組合語言程式
lw $t1, 0($s3)
add $t0, $t1, $s2
將記憶體裡面的資料載入暫存器$t1，然後使用該暫存器的內容於接下
來的加法運算。這樣的程式在管線化（pipelining）時，為什麼會有或沒
有危障（hazard）？如果有，是那一種危障？是否可以利用硬體加速？如
果可以，請說明其方法。加速後能不能完全沒有停頓（pipeline stall）？
（20 分）

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