假定某计算机的CPU主频为80MHz，CPI为4，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％，存储器总线带宽为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】正确答案：平均每秒CPU执行的指令数为：80M／4=20M，故MIPS数为20；平均每条指令访存1．5次，故平均每秒Cache缺失的次数=210M×1．5×(1-990／01)=300k；当Cache缺失时，CPU访问主存，主存与Cache之间以块传送单位，此时，主存带宽为16B×300k／s=4．8MB／s。在不考虑DMA传送的隋况下，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传送采用周期挪用方式，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】正确答案：题中假定在Cache缺失的情况下访问主存，平均每秒产生缺页中断300000×0．0005％=1．5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】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体低位交叉存储模式，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】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】解析：本题综合涉及到多个考点：计算机的性能指标、存储器的性能指标、DMA的性能分析，DMA方式的特点，多体交叉存储器的性能分析。