计算机组成原理抢分攻略:真题分类分级详解
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

四、应试经验与解题技巧

考生若想在考试中取得好成绩,除了需要牢固掌握知识点外,还需要快速、准确地对题目做出判断和处理。因此,考生平时要善于归纳和总结一些通用的解题技巧,这有助于考生更好地应对考试,提高复习效率和考试成绩。

1.提炼关键信息

从题目中提炼关键信息,排除无关信息,将问题简化为更易解决的形式,便于快速推断和处理。

【例1·综合应用题】【模拟题】假设一个计算机的主存容量为64GB,采用的存储体为DRAM,每个存储体单元的大小为8bit,每个存储体单元的地址需要12bit,存储器的总线宽度为16bit,每个存储体单元的访问时间为100ns,每次进行存储器的读取操作需要一次总线事务,CPU的时钟周期为500ns。计算该计算机的存储器的吞吐量和平均访问时间。

【解析】

(1)提炼关键信息。

主存容量为64GB。

存储体为动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM),每个存储体单元大小为8bit。

存储体单元地址长度为12bit。

总线宽度为16bit。

存储体单元访问时间为100ns。

每次读取操作需要一次总线事务。

CPU时钟周期为500ns。

(2)分析问题和解题思路。

根据主存容量、存储体单元大小和地址长度,计算存储体的总存储单元数量。

根据总线宽度,计算每次总线事务可以传输的数据量。

根据存储体单元访问时间和总线事务次数,计算存储器的吞吐量。

根据CPU时钟周期和存储器访问时间,计算存储器的平均访问时间。

(3)解题计算。

主存容量为64GB,转换为位数,即64×1024×1024×1024 = 68719476736(bit)。

存储体单元地址长度为12bit,表示存储体的总存储单元数量为212=4096(个)。

总线宽度为16bit,表示每次总线事务可以传输16bit的数据量。

存储体单元访问时间为100ns,每次读取操作需要一次总线事务。

存储器的吞吐量 = 每次总线事务传输的数据量 ÷ 存储体单元访问时间 = 16bit ÷ 100ns = 160×106 bit/s = 160Mbit/s。

CPU时钟周期为500ns,存储器的平均访问时间 = 存储体单元访问时间 + CPU时钟周期 = 100ns + 500ns = 600ns。

【答案】

存储器的吞吐量为160Mbit/s。

存储器的平均访问时间为600ns。

通过提炼关键信息并根据给定的问题进行分析和计算,可以得出存储器的吞吐量和平均访问时间。这样的解题方法可以帮助考生在考试中更快、更准确地解答问题,并获得正确的答案。

【例2·选择题】【全国统考-2024】整型参数α、β的取值范围分别为-2-20~220、2-40~240,要求在保证数据精度的基础上提高运算速度,α和β最适宜采用(  )。

A.32位整数、32位整数

B.32位整数、双精度浮点数

C.单精度浮点数、单精度浮点数

D.单精度浮点数、双精度浮点数

【解析】本题主要考查数据的表示与运算。题目中给出了两个整型参数α和β的取值范围这一关键信息,据此来确定所需的数据类型。知道α和β的取值范围,要求保证精度的同时提高运算速度,那么假设这是一台32位机器,CPU每一次读取32位数据,232明显大于220,所以选择32位整数可以确保α的精度,并且运算速度也会较快。对于β,其取值范围是2-40~240,这个范围超出了32位整数的表示范围,因此CPU需要取址两次,但我们既要保证精度又要提高速度,所以可以选择双精度浮点数。因此,综合考虑精度和运算速度,α和β最适宜采用的数据类型组合是32位整数和双精度浮点数,B选项正确。

【答案】B

知识链接

浮点运算与整数运算在速度上存在差异,这种差异主要源于它们在计算机硬件层面上的实现机制不同。整数运算可以使用相对简单的电子电路,如加法器、减法器和乘法器等来实现,因此它的运算速度非常快。而浮点运算则需要使用更为复杂的电路,如浮点加法器、浮点乘法器等来实现,这些电路在执行运算时需要更多的步骤和时间,因此,与整数运算相比,其运算速度相对较慢。

2.排除法

排除法是一种常用的选择题快速解答方法,它通过逐个排除错误的选项来确定正确的选项。

【例3·选择题】【模拟题】在计算机系统中,(  )是主要负责控制和管理存储器的组件。

A.ALU(算术逻辑部件)

B.寄存器

C.输入/输出控制器

D.存储器管理单元

【解析】题目的要求是找出主要负责控制和管理存储器的组件。我们可以逐个查看选项,看哪个选项与题目的要求不相关或与之矛盾。

A选项,ALU负责执行算术和逻辑运算,与存储器的控制和管理无关,排除该选项。

B选项,寄存器用于存储临时数据和地址,它并不直接控制和管理存储器,排除该选项。

C选项,输入/输出控制器负责管理计算机与外部设备之间的数据传输,与存储器的控制和管理无关,排除该选项。

D选项,存储器管理单元是主要负责控制和管理存储器的组件,它具有处理存储器的访问请求、地址转换、缓存控制等功能,与题目的要求相符。

根据排除法,我们得出答案为D选项。

【答案】D

使用排除法可以帮助我们逐个排除错误选项,从而缩小答案的范围并找到正确选项。在这个例子中,通过排除法,我们能够确定存储器管理单元是主要负责控制和管理存储器的组件。