第 一 題

本題考查計算機組織的宏觀基礎架構。看到「四個主要結構元件」，應立即聯想經典教科書（如 Stallings）所定義的四大模組：CPU、主記憶體、I/O 模組以及連接它們的系統匯流排。作答時務必列出中英文專有名詞，並簡述各元件的核心功能以確保拿滿 8 分。

看到匯流排與 I/O 定址問題，應立刻聯想「位址空間（Address Space）」的分配方式。思考方向可切入：記憶體與 I/O 是「共用同一塊位址地圖」，還是「各自獨立擁有自己的位址地圖」，進而推導出 Memory-Mapped 與 Isolated 兩種 I/O 架構，並輔以硬體控制線與軟體指令集的差異進行比較。

看到「作業系統的三個關鍵介面」，應從計算機系統的『層次架構（Hierarchical Structure）』來思考。想像從最底層的硬體到最上層的應用程式，中間需要哪三個標準介面來進行溝通：軟硬體交界（ISA）、二進位執行檔與OS交界（ABI），以及高階語言與OS交界（API）。

看到「資料危險（Data Hazards）」應立即聯想到處理器管線化（Pipelining）執行指令時，因指令間的資料相依性（Data Dependency）所導致的時序衝突。思考解題時，可利用讀取（Read）與寫入（Write）暫存器的先後順序來推導，邏輯上可精準切分為 RAW（真相依）、WAR（反相依）及 WAW（輸出相依）三種，並補充其發生在循序或非循序架構的情境以提升答題深度。

面對進制轉換與數值表示題，應掌握「整數除法取餘、小數乘法取整」原則，以及八、十六進位透過二進位作為橋樑的快速轉換法（3位元與4位元對應）；負數的二的補數求法為「取一的補數後加一」。計算過程務必條理分明，避免粗心錯位。