问答题假设硬盘传输数据以32位的字为单位，传输速率为1MB/s。CPU的时钟频率为50MHz。

问答题采用程序查询的输入/输出方式，假设查询操作需要100个时钟周期，求CPU为I/O查询所花费的时间比率，假定进行足够的查询以避免数据丢失。

【正确答案】假设采用程序查询方式，则可算出硬盘每秒进行查询的次数为：1MB/4B=250K次，而查询250K次需要的时钟周期数为：250K×100=25000K，则可算出CPU为I/O查询所花费的时间比率为 [*]

【答案解析】

问答题采用中断方式进行控制，每次传输的开销(包括中断处理)为100个时钟周期。求CPU为传输硬盘数据花费的时间比率。

【正确答案】假设采用中断方法进行控制，每传送一个字需要的时间为[*]，而每次传输的开销为100个时钟周期，还得先计算出时钟周期，即[*]。所以，每次传输的开销为2μs，故CPU为传输硬盘数据花费的时间比率为[*]。

【答案解析】

问答题采用DMA控制器进行输入/输出操作，假定DMA的启动操作需要1000个时钟周期，DMA完成时处理中断需要500个时钟周期。如果平均传输的数据长度为4KB，问在硬盘工作时处理器将用多少时间比率进行输入/输出操作，忽略DMA申请使用总线的影响。

【正确答案】解法一：假设采用DMA控制器进行传输，由于平均传输的数据长度为4KB，因此可以得到传输的时间为：[*]。因为在数据传输的过程中，CPU是不需要管的，只需要启动和完成时的处理(即1500个时钟周期)，所以CPU为传输硬盘数据花费的时间比率为 [*] 解法二：传送4KB的数据长度需要的时间为[*]。如果磁盘不断进行传输，每秒所需DMA辅助操作的时钟周期数为 [*] 所以CPU为传输硬盘数据花费的时间比率为 [*] 解法三：可算得每秒传输次数1MB/4KB=250次，所以CPU为传输硬盘数据花费的时间比率为 [*]

【答案解析】

问答题假设磁盘存储器转速为3000r/min，分8个扇区，每扇区存储1KB，主存与磁盘存储器数据传送的宽度为16位(即每次传送16位)。假设一条指令最长执行时间为25s。试问：是否可采用一条指令执行结束时响应DMA请求的方案，为什么?若不行，应采用什么方案?

【正确答案】磁盘存储器转速为3000r/min，即50r/s。每转传送的数据为8×1KB=8KB，所以数据传输率为8KB×50r/s=400KB/s。16位数据的传输时间=16位/(400KB/s)=2B/(400KB/s)=5μs。由于5μs远小于25s，因此不能采用一条指令执行结束响应DMA的请求方案。应采用每个CPU机器周期末查询及响应DMA的请求方案。

【答案解析】