某计算机的 CPU 主频为 500MHz， CPI 为 5（即执行每条指令平均需 5 个时钟周期）。 假定某外设的数据传输率为 0. 5MB/s， 采用中断方式与主机进行数据传送， 以 32 位为传输单位， 对应的中断服务程序包含 18 条指令， 中断服务的其他开销相当于 2 条指令的执行时间。 请回答下列问题， 要求给出计算过程。
在中断方式下， CPU 用于该外设 I/O 的时间占整个 CPU 时间的百分比是多少？
该外设数据传输率为 0. 5MB/s， 以 32 位为传输单位， 故 1s 内因外设传输数据而引起的中断次数为：
0.5MB/4B=1.25×105（次）
对应的中断服务程序及其他开销共需 18＋2＝20 条指令， CPI 为 5， 故 1s 内用于该外设 I/O 的时钟周期数为：
1.25×105×20×5=1.25×107
CPU 主频为 500MHz， 即 1s 内共有 500M 个时钟周期， 故用于该外设 I/O的时间占整个 CPU 时间的百分比是：
（1.25×107）/（500×106）×100%=2.5%
当该外设的数据传输率达到 5MB/s 时， 改用 DMA 方式传送数据。 假设每次 DMA 传送大小为 5000B，且 DMA 预处理和后处理的总开销为 500 个时钟周期， 则 CPU 用于该外设 I/O 的时间占整个 CPU 时间的百分比是多少？ （假设 DMA 与 CPU 之间没有访存冲突）
该外设的数据传输率为 5MB/s， 每次 DMA 传送大小为 50008， 故 1s 内的 DMA 传输次数为：
5MB/5000B=（5×106B）/（5×103B）=1000（次）
DMA 预处理及后处理的总开销为 500 个时钟周期， 故 1s 内用于该外设传输数据的时钟周期数为：
1000×500=5×105（个）
2PU 主频为 500MHz， 故用于该外设 I/O 的时间占整个 CPU 时问的百分比是：
（5×105）/（500×106）×100%=0.1%。