113 中山資工所軟體考點分析
資料結構 40%+作業系統 60%(含 20 分填空題)。第 2 題的螺旋矩陣公式與第 4 題的 2×m 磚塊鋪法遞迴,是十年來最像數學競賽的兩題。
題型與配分
科目名稱「作業系統與資料結構」【資工系碩士班甲組】,題號 434008,考試時間 100 分鐘,不可以使用計算機(問答申論題),全卷 2 頁、8 題、100 分。
| 題號 | 主題 | 配分 |
|---|---|---|
| 1 | C 程式輸出(位元運算+分治遞迴) | 15% |
| 2 | 螺旋矩陣的通式 | 10% |
| 3 | 五種排序是否穩定 | 10% |
| 4 | 2×m 磚塊鋪法的遞迴式 | 15% |
| 5 | 即時系統位址轉換與中斷 | 10% |
| 6 | 排程平均等待時間+page fault 率 | 10% |
| 7 | Timestamp ordering protocol | 10% |
| 8 | 填空題(10 格) | 20% |
逐題考點
資料結構部分(1–4,50%)
- 第 1 題(15%)|(a) 5%
d = 48,求(d & (-d+1)) + 3的輸出 (b) 10% 一支分治求最大值的遞迴函式max(1,5),要寫出每一層的cout輸出順序(不只最終答案)。注意max(mid+1, right)被呼叫了兩次,會多印出東西 - 第 2 題(10%)|給一個螺旋排列的二維陣列(0, 3, 4, 15, 16… / 1, 2, 5, 14, 17… / 8, 7, 6, 13, 18…),推導 M[i][j] 的通式(以 i、j 表示)。這是純數學推導題
- 第 3 題(10%)|bubble/heap/quick/merge/radix sort 各自是否為穩定排序。(答案:bubble 穩定、heap 不穩定、quick 不穩定、merge 穩定、radix 穩定)
- 第 4 題(15%)|2×m 的磚塊可分解成 L 形(3 格)與正方形(1 格),d(m) 表示分解方法數,已知 d(0)=1、d(1)=1、d(2)=5:
- (a) 5%|求 d(3)
- (b) 10%|寫出 d(m) = a·d(m−1) + b·d(m−2) + c·d(m−3) 中的 a、b、c
- 這是全卷最難的一題,要枚舉所有可能的右端切法
作業系統部分(5–8,50%)
- 第 5 題(10%)|(a) 6% 即時系統中位址轉換的三種方法 (b) 4% maskable 與 non-maskable 中斷的差別
- 第 6 題(10%)|(a) 6% 五個行程給定 burst time 與 priority,求 round-robin(quantum=1)、SJF、非搶占優先權三種排程的平均等待時間 (b) 4% 記憶體存取 150 ns、page fault 60000 ns,要讓有效存取時間低於 175 ns,page fault 率需為多少。題目註明「必須列出計算過程,否則不給分」
- 第 7 題(10%)|Timestamp ordering protocol:說明它如何檢查非序列排程是否為 conflict serializable(提示:分別說明 read(Q) 與 write(Q) 時的判斷)。這是資料庫的內容
- 第 8 題(20%,10 格各 2%)|填空:thread 的 program counter、critical-section 的第三個要求(bounded waiting)、TLB、MMU、thrashing、volume、RAID 6 的冗餘方式(P+Q)、RBAC 的 privilege、AES 的金鑰長度(192)、polymorphic virus
這份考卷的難點
- 第 4 題(15 分)的磚塊鋪法需要自己枚舉右端的所有收尾方式才能導出 d(m) = d(m−1) + 4·d(m−2) + … 這類遞迴式,是全卷區分度最高的一題。
- 第 1(b) 要寫出所有中間輸出,而不只是回傳值 —— 程式裡
max(mid+1, right)在條件判斷與 else 分支各呼叫一次,會重複執行並多印一行。 - 第 2 題的螺旋矩陣通式要分「i ≥ j」與「i < j」兩種情況討論,並找出與 max(i,j) 的平方關係。
- 第 7 題的 timestamp ordering 屬於資料庫系統,不在一般 OS 或資料結構課本中。
準備建議
- 遞迴式的自行推導(113 第 4 題、114 第 4 題連兩年)是中山近年的重點,練習從「枚舉最後一步」導出遞迴關係
- 排序的穩定性(113 第 3 題)是必背表,五種排序哪些穩定要記清楚
- 填空題 20 分涵蓋 OS 全書的關鍵名詞(TLB、MMU、thrashing、RAID、AES、病毒類型),建議整理成名詞卡
- 「必須列出計算過程否則不給分」(第 6 題)是中山明訂的規定,算對答案也要寫算式