114年 - 114 新竹市立香山高級中學_教師甄選試題：高中資訊科技#126975

選擇題 (20)

1. 計算機使用快取記憶體已經極為普遍。下列敘述何者正確？使用快取記憶體： (A) 可以增加程式可用的記憶體空間 (B) 可以加快中央處理器(central processing unit，簡稱 CPU)邏輯與算術運算的速度 (C) 通常可以加快讀寫記憶體的速度 (D) 不會使得程式的執行速度變慢 (E) 不需要重新編撰或編譯程式

2. 使用同樣數量的位元(本題可以 32 位元為例來思考)，定點(fixed-point)表示法往往會受限於其缺乏彈性的精確度與可表示數值的範圍間的取捨而不好用；為了克服上述困難，我們設計了浮點(floating-point)表示法。這裡的「點」說的是小數點，而定點或者浮點說的就是這個小數點的位置在表示數值時是否是固定的還是可以移動的。下列敘述何者正確？ (A) 在定點表示法中小數點可以假設位於相對這 32 個位元的任何位置 (B) 浮點表示法可以表示極細緻到極巨大的數值；相同的位元數可以表達比定點表示法更多的數值 (C) 以 IEEE 754 標準而論，因為採用了偏移後(biased)的冪指數表示法，冪指數在表示法格式中一般沒有負值 (D) IEEE 754 標準中有三個欄位，其中分數(mantissa，或 fractional)這個欄位中表示的是浮點數能表示的有效位數中所有的值 (E) 由於標準中浮點數的通用規則無法表示出｀0＇這個值，因此標準用規定的例外規則來表示｀0＇

3. 下列有關計算機、程式執行、以及系統設計相關的各項敘述，何者正確？ (A) 談到幾位元架構(譬如 IA-32 Architecture)，指的是中央處理器運算時所使用的暫存器(registers)可以容納的位元數 (B) 曾經中央處理器中暫存器的大小只有 8 個位元，因此當時超過 8 個位元的二進位數值都無法處理 (C) 如果組合語言程式中使用的以位元組定址(byte-addressable)的記憶體位址長度是 16 個位元的話，要執行這樣的程式，系統的硬體中必需具有至少 216 個位元組的記憶體 (D) 中央處理器的時脈(clock)頻率越高，代表的是它的處理能力越強，因此執行程式的速度越快 (E) 虛擬記憶體(virtual memory)的技術使得多個程式可以有效率地共用少量實體記憶體(physical memory)，它同時也能提供對各個程式的數據的保護，但是這種功能本身就會已經使用非常多的實體記憶體

4.我們經常聽到晶片或系統中使用了時脈訊號，訊號的單位是 Hz、KHz、MHz、GHz 等。下列敘述何者正確？ (A) 一個數位系統如果沒有時脈訊號就不能正確運作 (B) 在系統中使用時脈訊號的基本觀念是：讓所有運作較快的部份等候運作最慢的線路完成工作後，再大家一起向前推進 (C) 就兩個功能相同的不同設計而言，使用的時脈頻率較高者，代表它的有效運算速度/完成工作的時間也較快 (D)當系統中採用時脈設計，其所需佔用的線路與能耗比例一般而言並不造成重大考慮，也不會因此需要用到太多的額外記憶體，因此目前這個設計類型的使用極為普遍 (E) 系統在提升時脈速度至額定值以上時通常能夠正常運作；反之則不然

5.在數位邏輯與數位系統的教材中，有相當大一部分在談論邏輯化簡。下列敘述何者錯誤？ (A) 對於化簡結果的要求，一般是不能因為化簡而造成功能上的任何改變 (B) 經過化簡之後，線路會變得比較不可靠或不耐用 (C) 經過化簡之後，線路的運作一般會變得比較緩慢 (D) 經過化簡之後，線路的運作一般會變得比較耗電 (E) 在具有多個函數的邏輯線路中，化簡的工作通常並不需要考慮各個函數間是否有可以共用的邏輯項，因為只要函數個別被化簡成最簡的形式後，整體系統也就會是最簡的形式

6. 執行下列 C 程式碼後：
(A) x 的值曾經是 10(B) N1 在計算式中代表的值是 5(C) p 的值在這裡是未知數(D) 輸出裝置上顯示的訊息是“X=25\n”
(E) 輸出裝置上顯示的訊息是“X=25”且游標跳至下一行

7、下列程式中 main 程序在以下各種參數傳遞(parameter passing)機制下，printf(a)的結果為何？
(A) call by value：9(B) call by reference：16(C) call by reference：8(D) call by name：10
(E) call by value-result：4

8、社會普遍採用十進制數字系統，而計算機中卻最常採用二進制數字系統。下列敘述何者正確? (A) 有限位數的十進制整數數字一定可以準確無誤差地以有限位數的二進制數字表達 (B) 有限位數的十進制小數數字一定可以準確無誤差地以有限位數的二進制數字表達 (C) 有限位數的二進制整數數字一定可以準確無誤差地以有限位數的十進制數字表達 (D) 有限位數的二進制小數數字一定可以準確無誤差地以有限位數的十進制數字表達 (E) 在以二進制數字系統為運算基礎的計算機中即便不使用 BCD (binary-coded decimal) 做運算也保證可以得到與十進制數字運算出來完全一樣的結果

9、計算機中的作業系統有許多重要的管理功能。下列有關這些管理功能的敘述，何者正確？(A) 作業系統管理記憶體，決定硬碟、主記憶體以及快取記憶體(cache memory)的分配與使用(B) 作業系統管理處理器與程序(processes，或稱行程)，決定每個程序執行的時機以及能夠使用的處理資源
有哪些(C) 作業系統管理程式(programs)，決定程式內部使用的高階演算法與資料結構、數據型態(D) 作業系統管理輸出入的周邊設備，並以設備驅動程式(device drivers)來使其恰當地工作
(E) 作業系統管理資訊，包括磁碟、光碟等儲存媒體內檔案的結構及其內容

10、在二元邏輯(或稱布林 Boolean)運算中，下列敘述何者正確？ (A) 所有參與運算的運算元(operands)都只能具有兩種不同的值(或狀態)，因此各可以用一個位元(bit)來代表之 (B) 不論多少個運算元經過何種運算過程之後，得到的每一個獨立的結果也都只能具有該兩種不同的值，因此仍然可以用一個位元來代表之 (C) 邏輯運算的三種最基本功能(或稱運算子 operators)是 AND，OR 以及 NOT；其他衍生出來的邏輯運算子 (例如 XOR)則可多達十幾種以上 (D) 僅使用單一種邏輯運算子不可能達成所有邏輯運算 (E) 在邏輯運算中任何“值”並不代表大小，因此 1 與 0 並不具誰大誰小的關係

11、在二元算術運算中，下列敘述何者正確？ (A) 最常被考慮採用的二進制數字系統是：無號數、符號-大小、1 的補數以及 2 的補數四種表示法，其中最廣受採用的是 2 的補數表示法 (B) 算術運算中的運算元其性質迥異於邏輯運算中使用的運算元：需具有符號與大小，因此一般都使用多個位元 (C) 二元算術運算處理算術運算而非邏輯運算，因此使用的運算子是如加減乘除等，在實際製作算術運算子時完全不會使用到 AND、OR 等邏輯運算子 (D) 算術運算中運算元若具有 n 個位元，運算所需時間為 n 的函數，且 n 越大所需時間偏向越長 (E) 考慮最常使用的加減運算，商業上工程師會分別針對加法與減法設計出不同的最佳線路供程式選用

12、下列有關程式語言與程式的敘述，何者正確？ (A) 任何程式語言都有它應用的目的與設計的特色，因此選用程式語言猶如在不同場合選擇穿著，不可輕忽 (B) 一般人所稱的程式語言指的是高階語言，高階語言程式並不直接在計算機中指揮硬體工作 (C) 能夠直接在硬體上執行的程式語言是機器語言，只有在某些專業領域中的少數人員能夠使用甚至於瞭解 (D) 撰寫高階語言程式時我可以完全不需要知道所使用機器的構造與特色，只要選擇公認最好的演算法、最恰當的資料結構、經過最佳的程式執行流程，也能寫出適合這個機器執行的程式 (E) 高階語言程式會在特定機器上經過它的編譯器、組譯器、聯結器、載入器等轉換成可執行的機器碼；因此在編碼與執行程式時，我都應該依據機器特色來客製化該程式，並應該與編譯器等軟體做對話，幫助它們瞭解我的程式與我的希望(亦即使用編譯器指令，以及啓動這些系統軟體時應妥善設定選項等)

13. 有關虛擬記憶體管理，下列敘述何者正確？(A) 管理快取記憶體與主記憶體之間的互動(B) 只管理主記憶體，與其他記憶體無關(C) 管理主記憶體與硬碟之間的互動(D) 只管理硬碟，與其他記憶體無關
(E) 管理快取記憶體、主記憶體與硬碟之間的互動

14. 關於分支指令(branch)指令、副程式(subroutine)呼叫、系統呼叫及程式中斷，下列敘述何者錯誤？(A)四者都具有可以改變程式的循序執行順序的能力(B)副程式呼叫、系統呼叫都使用 call-return 機制執行被呼叫的程式單元(C)系統呼叫是程式中斷的一種行為(D)一旦有程式中斷信號發生，此中斷信號所請求的工作會立即被處理
(E)程式中斷可以源自於程式本身或程式外部

15. 計算機中階層式記憶體設計根據的理由是：(A) 摩爾 (Moore’s) 定律(B) 安朵 (Amdahl’s) 定律(C) 區域性 (locality) 原則(D) 摩爾定律與安朵定律
(E) 安朵定律與區域性原則

16. 一般計算機中幾乎必不可少的一種記憶體是唯讀記憶體 (read-only memory，ROM)，其最可能被用來儲存： (A) 開機程序 (B) 巨量資料 (C) 程式執行中產生的各種數值 (D) 作業系統 (E) 關機程序

17.一陣列 A[n,m] 儲存了 [五列*六行] 個 32 位元的元素。假設記憶體為以位元組定址(byte addressable)，該系統使用以列為主(row-major)的陣列儲存方式，且 A[1,1] 位於位址 1000H, 則元素 A[4,5] 的位址為何？ (A) 10016H (B) 10022H (C) 10058H (D) 10088H (E) 10098H

18.下列程式的執行過程或輸出結果是：
(A) 執行 8 個乘法後輸出 1(B) 共執行 8 個乘法，輸出 1 及 10! 的值(C) 共執行 9 個乘法，輸出 1 及 10! 的值(D) 執行 9 個乘法後輸出 10! 的值
(E) 最先執行的乘法是 1×1

19. 設一系統中現有四個程序 P1 至 P4 待處理，其所需 CPU 時間分別為 {6,2,13,5}，並設其到達系統的時間順序亦為 P1 至 P4。則採用循環式(Round Robin)排班演算法排程，並假設時間配額(time quantum)為 3 時，四個程序完成的順序為何？ (A) P1 → P2 → P3 → P4 (B) P1 → P2 → P4 → P3 (C) P1 → P4 → P2 → P3 (D) P2 → P1 → P4 → P3 (E) P2 → P4 → P1 → P3

20. 設一程式中，x%的部份不具任何平行性，以及(100-x)%具有無限大平行性。若以包含 10 個處理器的多處理器來執行之，可以得到相對於一個處理器時 9 倍的加速(即執行時間為 11.1…%)。則 x%=? (A)≧10% (B)6% (C)3% (D)2% (E)≦1.25%

申論題 (19)

(A) 人工智慧與傳統純粹的計算有何本質上的不同？

(B) 試以學術的方式定義何謂人工智慧。

(A) 希望培養學生對資料/資訊處理基本學理瞭解的程度為何。

(B) 希望培養學生對資料/資訊處理應用技能建立的程度為何。

(D) 希望培養學生對資料/資訊處理未來發展的展望為何。

(E) 其他任何相關的重要教育議題有哪些，以建立學生在這個領域的認知觀念與終身學習的基礎？

(A) 卡諾圖的設計目的是什麼？

(B) 對於 n 個布林變數的邏輯式而言，在幾何觀念上卡諾圖是幾個維度的圖形？

(D) 運用卡諾圖時，其輸入是什麼？

(E) 承上題，其輸出又是什麼？

(F) 如何運用卡諾圖？請詳盡描述之。

(G) 清楚說明卡諾圖的各項優勢。

(H) 清楚說明卡諾圖的各項侷限。

(A) 一般要多大量的數據，才足以稱為大或巨？

(B) 試以學術的方式定義何謂大數據。

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