所屬科目：計算機系統
⑴應用卡蹃圖（Karnaugh Map），化簡 F(a, b, c, d)。（5 分）
⑵利用反及閘（NAND）來製作此化簡後的邏輯電路。（10 分）
⑴發生控制障礙時如何解決？（10 分）
⑵一個典型的導管式計算機如圖一，由五個元件（Component）組成，如指令記憶體 （IM）、記錄器（Reg）讀取、運算單元（ALU）、資料記憶體（DM）、記錄器 （Reg）寫入。每個元件在一個時序（Clock Cycle）完成，其中記錄器（Reg）讀 取在時序的後半週完成而記錄器（Reg）寫入在時序的前半週完成。另一方面，元 件之間有記錄器用來傳遞控制訊號和相關訊息，如指令讀取/指令解碼（IF/ID）， 指令解碼/指令執行（ID/EX），指令執行/資料存取（EX/M）和資料存取/記錄器 寫入（M/WB）。
三、詳述多執行序程式（Multithreaded Programming）的好處。（10 分）
⑴詳述虛擬記憶體管理（Virtual Memory Management）中，當要求分頁（Demand Paging）時發生了頁面錯誤（Page Fault），作業系統如何處理？（15 分）
⑵令 p（0≤ p ≤ 1）為發生頁面錯誤的機率，ma 為記憶體存取時間，pft 為頁面錯誤 處理時間，pft= 40000ma，則要求分頁的性能其有效的記憶體存取時間（efa）為何？ （5 分）
⑶當分頁的性能只能小於 10%時（efa=1.1ma），則 p 應小於多少？（5 分）
⑴詳述發生死結的四個必要條件。（10 分）
⑵銀行家的算法（Banker’s Algorithm）可以避免死結發生，令 Max[i][j]=k，表示程序 Pi要求（Request）至多 k 個 Rj類型的資源；Allocation[i][j]=k，表示程序 Pi 分配到 k 個 Rj類型的資源；Available[j]=k，表示 Rj類型的資源有 k 個；Need[i][j]=k， 表示程序 Pi需要 k 個 Rj類型的資源才可以完成工作。假設目前有 5 個行程分別為 P0、P1、P2、P3、P4，和 3 種不同類型的資源分別為 A、B、C，其中 A 類型的有 12 個、B 類型的有 5 個、C 類型的有 7 個。假設時間 T0時，系統資源分配如表一，詳述一程序序列（A Sequence of Processes）是當前分配狀態的安全序列（Safety Sequence）。當時間 T1時，程序 P1額外要求 1 個 A、2 個 C，詳述在這個情況下系統是否同意分配？（15 分）
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