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年公務人員特種考試警察人員、
一般警察人員考試及109年特種考試
交 通 事 業 鐵 路 人 員 考 試 試 題
考 試 別
：
一般警察人員考試
等 別
：
二等考試
類 科 別
：
刑事警察人員數位鑑識組
科 目
：
計算機系統（包括計算機結構、作業系統）
考試時間
：
2小時 座號：
※注意：
禁止使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號
：
20160
頁次
：
2
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一、假設有 P1, P2, P3, P4, P5 五個行程，每個行程所需的 CPU 時間如圖所
示。假設 P1, P2, P3, P4, P5 依序於時間點 0時開始等 CPU 執行。
Process Burst Time Priority
P1 2 2
P2 1 1
P3 8 4
P4 4 2
P5 5 3
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。（15 分）
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）（10 分）
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？（15 分）
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？（10 分）
代號：
20160
頁次：
2
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四、給定一個混合有不同指令集的 benchmark 測試程式，每種指令集有不同
的平均週期數（clock per instruction, CPI），如下表，我們利用此 benchmark
來測試一個 2-GHz 的處理器。
指令集 Frequency CPI
Integer ALU 30% 1
Floating-point options 20% 12
Load and stores 35% 4
Branches 15% 2
假設 benchmark 中所有指令數目為 5109，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？（10 分）
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）（10 分）
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？（10 分）
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（logicaladdress）空間共有128 個分頁（page），每頁大小1,024bytes，
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？（20 分）