# 台大 104 硬體
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1.
A. 不知道
B. 幾個需要考慮的因素：
- context-switch 成本會大幅增加
- system call、interrupt handling 的成本會大幅增加
- 成本、耗電、存取時間

C. 使用函式的程序會受益，理由如下：
在呼叫函式時，callee 為了避免上一層的函式資料被動到，得將暫存器裡的資料存到 stack 裡。問題來了，有些暫存器裡的資料，其實已經用不到了(dead)。存起來只是在浪費時間。
好，那我反過來，讓 caller 去存總可以了吧？問題又來了，caller 也不知道 callee 會用到哪些暫存器，到頭來還是一樣的問題。
解決辦法就是把暫存器分成 caller-saved 和 callee-saved，然後將優先放在 caller-saved register。使用 caller-saved register 不需要事先把原本在裡面的資料存到 stack 去（因為那是上一層函式的工作），而且因為大部份的資料生命週期短，在呼叫其它函式時，未必需要將其保存起來。
以上。
D. 因為 floating point 的計算很慢，在進行浮點數運算時，也會希望能進行其它的整數運算。暫存器全部混在一起，就達不到這個目的了。

2.
A. $1015\times 2^{20}$
B. 0.9375
C. lui
D. "?p"
E. "?p"
:::info
~~究研示顯，endianess 影不響 C string 在記體憶的放擺順序~~
:::
F. a = $2^{127}$, b = $2^{127}$, c = $-2^{127}$
(a+b)+c 會爆掉，a+(b+c) 會 = $2^{127}$

3.
A. backward-taken-forward-not-taken / 2-bit dynamic branch prediction
B.
- C++ 裡有個東西叫 virtual function，存取virtual function 時需要去 vtable 找到該 function 的位置、load 進暫存器裡，然後用 indirect branch 跳過去
- 函式在 return 時，也是用 indirect branch
- 第二個應該更常遇到吧，畢竟不是每種語言都有 virtual function 或類似的機制

C. 像以 vtable 的例子，在地址被 load 進來之前，你什麼也不知道。~~是要預測個洨~~

4.
A. 16
B. 因為 miss-penaly 都一樣所以我猜是...32...吧

5.
A. ??
B. 很難，因為最後要寫入 x[i][j] 時一定會有 cache coherency miss。

6. 只要速度夠快、讓把 process 送進 waiting queue 的成本比等待的成本高，採用 polling 的方法就很合理（想想 spinlock v.s. semaphore）
7.
A. CPU 大部份的時間都花在 context-switch，真正做功的時間比例降低，turnaround time 自然就會被拉長
B. 如此一來資料就不用在快取間搬來搬去的

8.
9.
A. 用 4GB 的記憶體邊打 GTAV 邊開 twitch 直播邊開一堆股票看盤軟體邊開一堆 chrome 分頁在 ptt 上發廢文。
B. 可以，暫止某些 process、降低 multiprogramming degree，可以讓 thrashing 情況改善
C. working-set model 會監測每個 process 的 working-set size，確保整體的記憶體用量不會超標。
D. working-set model 不會讓那些要求過多的 process 執行，理論上是能徹底防止 thrashing？
E. disk I/O 會被佔用，導致其它的 virtual machine disk I/O 效能下降。

10.
A. system-call 成本降低，原本要分很多次的 write，用一個 writev 就可以解決了。像是瀏覽器要發送大量封包時，就可以用 writev 一次寫入多個封包
B. 資料結構跟 API 要設計好，要不然用起來會很麻煩。