Course: Introduction to Computer
Science Exam. #1 Date:
Instructor: 趙坤茂 (台大資訊工程系) TA: 王弘倫 陳明江
請隨卷作答，共兩面，記得填上系級、學號及姓名
考試時間：100分鐘
一、填充題 (每格2分，共60分)
1.
第一部可用電子訊號將資訊編碼的特殊用途機器，稱為__ABC__。
2. 第一代電腦到第四代電腦的基礎元件分別為(請依順序回答)： 真空管 、 電晶體 、 積體電路 及 超大型積體電路 。
3. 主記憶體類別有兩種：RAM (存取記憶體) 以及 ROM (唯讀記憶體)。
4.
目前電腦儲存整數的標準方式是採用
二補數 表示法，表示實數最常用的浮點數表示法之標準為
IEEE 754 。
5.
全球三大電腦展為德國漢諾威電腦展（CeBIT；每年三月舉行）、台北國際電腦展（COMPUTEX TAIPEI；每年六月舉行）及美國拉斯維加斯秋季電腦展（COMDEX
FALL；每年九月舉行）。
6.
Computer（電腦）、Communication（通訊）及Consumer
electronics（消費性電子產品）三個英文名詞常常一起縮寫為
3C 。
7. 在中央處理器和記憶體的連結架構裡，用來傳述電子訊號的傳輸工具稱為匯流排，包括 控制匯流排 、 位址匯流排 以及 資料匯流排 。
8.
在 CPU 排班時候，程序會因為始終得不到 CPU 資源而變成 饑餓 (Starvation) 的狀態。
9.
第一部以真空管為基礎元件的電腦為ENIAC，它完成於西元__1946 _年。
10. 三進位表示法(12011)3在九進位表示法下為_ 1649__。
11.
可同時讀取多種不同的記憶卡及MD的設備，通常稱為多合一的讀卡機。
12. 每一程序(process)在作業系統中都對應於主記憶體中的一個區塊, 我們稱此區塊為____ PCB (Process Control Block)_____。
13. 有資訊領域諾貝爾獎之稱的為___杜林獎(Turing Award)___。
14. 為了解決CPU與主記憶體間速度上差距的瓶頸, 我們利用了何種技術？____快取記憶體(cache)_____。(請回答我們在這兩者間用了何類型的記憶體)
15.
假設一個整數儲存為8個位元（8-bit
memory location），請填入下列空格：
|
十進位 Decimal |
帶正負符號大小表示法 Sign-and-Magnitude |
一補數表示法 One’s Complement |
二補數表示法 Two’s Complement |
|
-121 |
11111001 |
10000110 |
10000111 |
16. 十進位 187.875的二進位表示法為__10111011.1112___；八進位表示法為___273.78____；十六進位表示法為 _____BB.E16______。
17.
請填入下列空格：
Number
|
IEEE 754單倍精準數表示法（32位元） |
|
125.625 |
0 10000101 11110110100000000000000 |
|
3852.05 |
0 10001010 11100001100000011001100 |
二、簡答題 (每題4分，共40分)
1.
列舉數位化的資訊的好處有哪些？
答：數位化的資訊好處多多，它方便我們編輯、處理、儲存、傳輸及播放，以便更有效精確地表達意念。我們可以用電腦來編輯及整合不同的數位化資訊，精確地安排各種複雜媒體出現的順序、時間及播放設備。我們也可利用電腦強大的處理及搜尋功能，提供多媒體的互動方式，加強虛擬實境的真實感。透過網際網路無遠弗屆的牽引，這些數位化的資訊也可即時地傳送到世界每一個角落。
2.
當二補數表示法一正一負相加，且結果為負時，請問這運算如何進行，並解釋其原因。
答：參見課本範例15(p.
2-22)及p. 2-25上的狀況三。
3.
請簡述CPU排班演算法中，「最短工作先處理」(Shortest Job First)做法是如何進行，並說明這方法在平均等待時間上有何好處？
答案：最短的程序先得到CPU資源；平均等待時間最短。
4.
請畫出一個程序從新產生到結束等各個狀態之間的關係圖。
答案：
5.
請解釋「馮紐曼模式」（von Neumann Model）的架構，並說明其最主要精神。
答： 當今計算機的通用架構，都是基於一種稱為「馮紐曼模式」（von Neumann Model）的架構，主要有四大子系統：記憶體（memory）、算術邏輯單元（Arithmetic Logic
Unit，簡稱ALU）、控制單元（Control Unit）及輸入／輸出（Input/Output）。最主要的精神在於儲存程式的概念。
6.
CPU的暫存器有何作用？
答：它的存取速度比主記憶體快得多，有了這些額外的小儲存區，可大大增高CPU的效能，同時在暫存器中，有兩個比較特殊的是：儲存所執行指令的指令暫存器（Instruction
Register）及記錄目前程式正在執行的指令位址之程式指標暫存器（Program Counter）。
7.
請概述CPU執行時所採用生產線技術。
答：為了增進CPU的效率，當算術邏輯單元正在執行時，控制單元並不會傻呼呼地等在那裡，它也會開始進行下一個擷取指令的動作，這好像汽車工廠的生產線（pipeline），如果工廠每次就只組裝一部汽車，全部組裝完一部後再組裝下一部，這樣的效率當然不理想，但如果生產線某單元完成汽車某零件的裝配後，就交給後面單元繼續完成，同時它也接著進行下一部汽車的零件裝配，雖然裝配第一部汽車所需的時間和每次只組裝一部汽車一樣，但第二部汽車起，速度就會快許多。同樣地，我們也可把CPU執行程式的流程，以生產線方式來進行，這種技術稱為生產線技術。
8.
請簡述分時(time-sharing)系統的概念。
答：將CPU的時間切割成很多小時段，CPU不停地在許多程序或使用者之間切換來執行工作。因為切換得很頻繁，所以每位使用者都以為自己和CPU之間是持續運作的。
9.
請簡要說明ASCII和Unicode的用途，它分別以幾個位元編碼？
答：在電腦裡，所有的文字也存成位元字串，因此我們必須有公訂的對照表，以便我們能在儲存時將文字轉成位元字串，而在解讀時能將位元字串轉回文字。ASCII（唸成Ass-key；American Standard Code for Information Interchange；美國國家資訊交換標準碼）是當今最普及的公訂標準，這標準由美國國家標準局在1963年時發表，以7個位元儲存一個字符。Unicode即一般俗稱「萬國碼」的字元編碼標準，利用兩個位元組(16個位元)進行編碼，故有65,536種組合，前面128個符號為ASCII字元，其餘則為英、中、日、韓文以及其他非英語系國家之常用文字。
10.
如果要把google搜尋器當計算機，應如何操作？
答：直接在搜尋框裡打入計算式。