109年 - 109 一般警察特種考試_二等_刑事警察人員數位鑑識組：計算機系統（包括計算機結構、作業系統）#87125

科目：計算機系統 | 年份：109年 | 選擇題數：0 | 申論題數：8

試卷資訊

所屬科目：計算機系統

選擇題 (0)

申論題 (8)

(一)請根據以下的四種演算法：First Come First Serve（FCFS）、Shortest Job First（SJF）、Non-Preemptive Priority（a smaller priority number implies a higher priority）、Round Robin（quantum = 4），畫出時間甘特圖來描述 CPU 處理五個行程的使用情形。

(二)請計算出四種演算法的平均等待時間為何？（請列出計算過程）

二、某多項式 P(x)= a + bx⁵ + cx¹⁰ + dx¹⁵，a, b, c, d 均為非零整數。給定一 x值，在求 P(x)值時，請問最少需要做多少次乘法運算？最少需要做多少次加法運算？

三、在一個分頁系統中，使用了轉譯旁觀緩衝區（translate look-aside buffer, TLB）的硬體裝置能有效提高其系統中分頁表（page table）的效能，假設 TLB 的命中率（hit ratio）為 90%，TLB 的存取時間為 10 奈秒（nano second, ns），記憶體存取時間為 100 奈秒（ns）。請問使用單層分頁表（single-level page table）的有效記憶體存取時間（effective memory-access time, EAT）為何？使用雙層分頁表（two-level page table）的有效記憶體存取時間（EAT）為何？

(一)假設 benchmark 中所有指令數目為 5x10⁹，請問有效平均週期數（effective CPI）是多少？此 benchmark 的執行時間（execution time）為何？

(二)假設我們設計了一個最佳化編譯器能將 branch 指令集減少 2/3，能將 Integer ALU 指令集減少 1/3，請問有效平均週期數變為多少？請問此最佳化編譯器的效能加速提升（speedup）為何？（依據 Amdahl 法則中的定義，效能加速提升為提升後的執行時間除以提升前的執行時間）

(三)依據原來的 benchmark 指令集表格，假設我們設計了一個效能改善的方法，能將 float-point 指令集的 CPI 減少到 4，請問有效平均週期數變為多少？效能加速提升為何？

五、給定一個以 byte 為最小單位（byte-oriented）的記憶體分頁管理系統，邏輯位置（logical address）空間共有 128 個分頁（page），每頁大小 1,024 bytes，實體記憶體（physical memory）共有 512 個欄（frame）。請問在此記憶體分頁管理系統中，邏輯位置最少需要多少個 bit 才能描述？實體位置最少需要多少個 bit 才能描述？