1. 國立清華大學資訊工程學系 資訊工程系 http://www.cs.nthu.edu.tw/http://www.cs.nthu.edu.tw/ 2009/11/24P-1 Midterm & Solution 09810CS_140104 Computer Systems & Application Fall 2009, Mathematics

2. 國立清華大學資訊工程學系 2009/11/24P-2 期中考 - 分數分佈圖 Mean = 58.3556 S.D. = 15.5726

3. 國立清華大學資訊工程學系 2009/11/24P-3 第一題 ◙ 你認為 WII 能不能算是 computer ？如果是，請指出 WII 的元件對應到電腦的五大單元的對應關係？ ( 請列出五大 單元分別是什麼，以及各單元對應到什麼元件 ) 如果不 是，請簡述原因。 參考解答： (similar to #2 of quiz) 是！！！ ALU: CPU CU: CPU Memory Unit: 記憶體 Input Unit: 操縱桿 / 搖桿 Output Unit: 螢幕

4. 國立清華大學資訊工程學系 2009/11/24P-4 第二題 ◙ 請描述階層式記憶體有哪些？它們在速度及容 量大小的排序為何？ 參考解答： (p-22 of “ system ” slides) CPUCacheMain memory Secondary memory 目前電腦系統至少有這三層 : cache,main memory,secondary memory 速度 : Cache > main memory>secondary memory 容量大小 : Cache < main memory<secondary memory

5. 國立清華大學資訊工程學系 2009/11/24P-5 第三題 ◙ 現給定一個 8 bits 的整數變數 x ， x=109 ，請回 答下列問題： 甲、 x 的 2‘ 補數為？ 乙、 x 的十六進位數為？ 丙、 x AND (00110010) 2 為？ 丁、 x + 30 為？ 參考解答： 甲、 01101101; 乙、 6D; 丙、 00100000; 丁、 (10001011) 2 在 8bits 整數變數中, 帶符號： ( -11) 10 1 ’ s 補數： (-116) 10 2 ’ s 補數： (-117) 10

6. 國立清華大學資訊工程學系 2009/11/24P-6 第四題 ◙ 由於電腦上能表達的位元數有限，請說明溢位 是如何產生的？試舉例說明之。 參考解答： (p-24 of “ numeric ” slides) 兩數相加或相減之後結果 → 超出位元系統所能表示範圍。  127+1→100000002(-128)  其他例子： (p-32)

7. 國立清華大學資訊工程學系 2009/11/24P-7 第五題 (1/2) ◙ (7B.8) 16 = ( ) 10 參考解答： (similar to #4 of quiz) (7B.8) 16 = 7*16 1 + B*16 0 + 8*16 -1 = 7*16 1 + 11*16 0 + 8*16 -1 = 112 + 11 + 0.5 = 123.5

8. 國立清華大學資訊工程學系 2009/11/24P-8 第五題 (2/2) ◙ (92.65) 10 = ( ) 8 參考解答： 0.65 x 8 5.20 0.20 x 8 1.60 0.60 x 8 4.80 0.80 x 8 6.40 0.40 x 8 3.20 0.20 92 11 1 8 8 4343

9. 國立清華大學資訊工程學系 2009/11/24P-9 第六題 ◙ IPv4 共有多少個可用位址？如果一台電腦有兩 個 IP 會發生什麼事？ 參考解答： 最簡單的上限是 2 32 個位址。如果根據 Class A,B,C 等規則 分類，有些位置被預設為廣播等用途，則實際可用位址 會小於 2 32 個位址。 忽略技術面的細節，可以把一台電腦有兩個 IP 想像成一 棟房子有兩個門牌號碼。所以不會有什麼問題發生，只 是寄給兩個門牌號碼的信都會送到同一棟房子而已。同 樣的一台電腦有兩個 IP ，也只是有收到送給兩個 IP 的封 包而已。

10. 國立清華大學資訊工程學系 2009/11/24P-10 第七題 ◙ 在 Ethernet 架構中，其訊號傳遞是以廣播的方式進行， 故封包的傳送上常有碰撞 (collision) 的產生；以及網路 規格上的限制，可透過中繼器、橋接器等設備決定碰 撞領域的範圍，試描述碰撞是如何產生，中繼器、橋 接器的作用為何。 參考解答： (p-58~59 of “ network ” slides) 定址雖然能解決在訊號廣播之下, 由誰來處理資料的問題, 但是如果 A 傳資料給 B 的同時, C 也將資料傳給 D, 如下 圖： 此時兩個訊號交會在一起, 破壞了彼此原有的電氣特性, 這就是所謂的碰撞 (Collision) 。

11. 國立清華大學資訊工程學系 2009/11/24P-11 第七題 (cont.) 參考解答： (p-60~62 of “ network ” slides) 使用橋接器可以 “ 分割 ” 碰撞領域  橋接器收到壅塞訊號時, 會丟棄該訊號, 不會將它傳到另一邊的網路, 所以即使這一 邊 的網路發生碰撞, 不會導致另一邊的網路也必須暫停。  橋接器兩邊的網路可以各自有一部電腦在傳送訊框, 而不發生碰撞。  也就是說, 橋接器可以將一個碰撞領域切割成兩個, 當網路發生太多碰撞時, 可藉由安 裝橋接器來縮小碰撞領域, 以降低發生碰撞的機率。  不過發生碰撞畢竟是乙太網路的正常現象, 我們雖然能降低發生的機率, 但是不敢保證 可以完全沒有碰撞。 使用中繼器只是 “ 擴大 ” 碰撞領域  由於中繼器只是單純地將收到的訊框, 原原本本地轉送出去, 完全沒有阻擋特定訊框的 功能。  所以它收到壅塞訊號時, 也同樣將壅塞訊號轉送到另一邊的網路, 使得兩邊的網路都必 須暫停一下。  換句話說, 兩邊的網路雖然被中繼器隔開, 但是仍然算是同一個碰撞領域。中繼器只是 讓碰撞領域擴大, 無法分割碰撞領域。

12. 國立清華大學資訊工程學系 2009/11/24P-12 第八題 ◙ 在排列組合問題中，我們常需要去計算各種物 件的排列組合情形，請用迴圈 (for-loop) 計算 。 (Hint: 分子、分母分別有 n 個數字， 可以視為分子、分母相應的兩數相差 n 的累乘 ) 參考解答： (similar to #5 of quiz) c = 1; for i = 1 : n c = c * ( ( i + n ) / i ) ; end disp(c);

13. 國立清華大學資訊工程學系 2009/11/24P-13 第九題 (1/3) ◙ A 為 10*10 數值為 1 的方陣， S 為 10*10 數值 為 0 的方陣 for x=51:100 A(x)=A(x)+A(100-x+1); for y=1:10 S(x)=S(x)+A(x-y); end Z=S ’ ; 請問 Z(3,7) 和 Z(29) 的值各為多少？

14. 國立清華大學資訊工程學系 2009/11/24P-14 第九題 (2/3) 參考解答： (similar to #4 of quiz)

15. 國立清華大學資訊工程學系 2009/11/24P-15 第九題 (3/3)