问答题
假定某计算机的CPU主频为80MHz，CPI为4，并且平均每条指令访存1.5次，主存与Cache之间交换的块大小为16B，Cache的命中率为99%，存储器总线宽度为32位。请回答下列问题。
问答题
该计算机的MIPS数是多少?平均每秒Cache缺失的次数是多少?在不考虑DMA传送的情况下，主存带宽至少达到多少才能满足CPU的访存要求?
【正确答案】平均每秒CPU执行的指令数为：80M/4=20M，故MIPS数为20；
平均每秒Cache缺失的次数为：20M×1.5×(1-99%)=300000=300K；
当Cache缺失时，CPU访问主存，主存与Cache之间以块为单位传送数据，此时，主存带宽为：16B×300k/s=4.8MB/s。在不考虑DMA传输的情况下，主存带宽至少达到4.8MB/s才能满足CPU的访存要求。
【答案解析】
问答题
假定在Cache缺失的情况下访问主存时，存在0.0005%的缺页率，则CPU平均每秒产生多少次缺页异常?若页面大小为4KB，每次缺页都需要访问磁盘，访问磁盘时DMA传送采用周期挪用公式，磁盘I/O接口的数据缓冲寄存器为32位，则磁盘I/O接口平均每秒发出的DMA请求次数至少是多少?
【正确答案】平均每秒钟“缺页”异常次数为：300000×0.0005%=15次；
因为存储器总线宽度为32位，所以，每传送32位数据，磁盘控制器发出一次DMA请求，故平均每秒磁盘DMA请求的次数至少为：1.5×4KB/4B=1.5K=1536。
【答案解析】
问答题
CPU和DMA控制器同时要求使用存储器总线时，哪个优先级更高?为什么?
【正确答案】CPU和DMA控制器同时要求使用存储器总线时，DMA请求优先级更高；
因为，若DMA请求得不到及时响应，I/O传输数据可能会丢失。
【答案解析】
问答题
为了提高性能，主存采用4体交叉存储模式，工作时每1/4个存储周期启动一个体。若每个体的存储周期为50ns，则该主存能提供的最大带宽是多少?
【正确答案】4体交叉存储模式能提供的最大带宽为：4×4B/50ns=320MB/s。
【答案解析】