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年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員、
國家安全局國家安全情報人員考試及110年特種考試
交通事業鐵路人員、退除役軍人轉任公務人員考試試題
考試別
：
一般警察人員考試
等 別
：
二等
考試
類科組別
：
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。
本科目得以本國文字或英文作答。
代號：
2015
0
頁次：
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一、有一 DMA（direct memoryaccess）模組正在使用循環偷竊（cycle stealing），
企圖從 9600 bps 傳輸速率的設備將字元（characters）傳輸到記憶體
中。若 CPU 正在以每秒一百萬個指令（MIPS）的速率擷取（fetch）
指令，則此 DMA 模組將使得處理器減慢多少速度？（假設 CPU 只
擷取指令未處理資料的讀寫）（20 分）
二、有一計算機系統（computer system）包含 32K 16-bit 單字（word）的
主記憶體（main memory），同時具有4K-word 快取記憶體（cache memory），
此快取記憶體分割以每組（set）有 4個槽（slot）為單位，每個槽包
含64 個單字。假設快取記憶體最初是空的，CPU 開始從位置
（locations）30、31、32、…、4300 依序擷取（fetch）單字。若使用
快取記憶體重複執行前述的依序擷取 5次，則估計可改善執行時間
多少？假設快取記憶體的速度比主記憶體快 10 倍，區塊替換
（block replacement）使用 LRU（least recently used）策略。（20 分）
三、如果單獨執行 I/O 綁定的程式（I/O-bound program），其花費在等待
I/O 時間會比使用處理器（processor）多，而處理器綁定的程式
（processor-bound program）剛 好 相 反 。 假 設 短 期 排 程 演 算 法
（short-term scheduling algorithm）適合最近使用較少處理器時間的程
式。請說明為什麼此演算法偏好 I/O 綁定程式，卻沒有永久性地拒
絕處理器時間（processor time）限制於處理器綁定程式。（20 分）
四、請說明快取系統（cache system）中直接映射（direct mapping）、關
聯映射（associative mapping）和集關聯映射（set-associative mapping）
之間有何不同？（20 分）
五、有一管線機（pipeline machine）分四個階段執行一個指令，第 1階
段需要 80 奈秒（nanosecond, ns），第 2階段需要 50 奈秒，第 3階
段需要 90 奈秒，第 4階段需要 40 奈秒，該管線如下所示：（假設沒
有其他延遲）若以此管線來完成 10 個指令需要多少時間？（20 分）
Stage 1
80 ns Stage 2
50 ns Stage 3
90 ns Stage 4
40 ns