此计算机的有效CPI是多少？

问答题某工作站采用时钟频率为15MHz、处理速率为10MIPS的处理机来执行一个测试程序。假定每次存储器存取为1个时钟周期。此计算机的有效CPI是多少？

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1.问答题 用一台80MHz处理机执行标准测试程序，它包含的指令数和相应的平均时钟周期数如表1-10所示，求该处理机的有效CPI、MIPS和程序执行时间。

2.问答题 有一台计算机，不同类型指令在理想Cache（无访问失败）与实际Cache（有访问失败）两种情况下的性能如下表。求理想Cache相对于实际Cache的加速比？

3.问答题假定某计算机所有指令都可用两个总线周期完成，一个总线周期用来取指令，另一个总线周期用来存取数据。总线周期为250ns，因而，每条指令的执行时间为500ns。若该计算机中配置的磁盘上每个磁道有16个512字节的扇区，磁盘旋转一圈的时间是8.192ms，则采用周期挪用法进行DMA传送时，总线宽度为8位和16位的情况下该计算机指令执行速度分别降低了百分之几？

参考答案：

4.问答题假定某计算机字长16位，没有cache，运算器一次定点加法时间等于100毫微秒，配置的磁盘旋转速度为每分钟3000转，每个磁道上记录两个数据块，每一块有8000个字节，两个数据块之间间隙的越过时间为2毫秒，主存周期为500毫微秒，存储器总线宽度为16位，总线带宽为4MBps。直接寻址的“存储器-存储器”SS型加法指令在无磁盘I/O操作打扰时的执行时间为多少？当磁盘I/O操作与一连串这种SS型加法指令执行同时进行时，则这种SS型加法指令的最快和最慢执行时间各是多少？（假定采用多周期处理器方式，CPU时钟周期等于主存周期）

参考答案：

5.问答题假定某计算机字长16位，没有cache，运算器一次定点加法时间等于100毫微秒，配置的磁盘旋转速度为每分钟3000转，每个磁道上记录两个数据块，每一块有8000个字节，两个数据块之间间隙的越过时间为2毫秒，主存周期为500毫微秒，存储器总线宽度为16位，总线带宽为4MBps。当磁盘按最大数据传输率与主机交换数据时，主存频带空闲百分比是多少？

参考答案：

6.问答题假定某计算机字长16位，没有cache，运算器一次定点加法时间等于100毫微秒，配置的磁盘旋转速度为每分钟3000转，每个磁道上记录两个数据块，每一块有8000个字节，两个数据块之间间隙的越过时间为2毫秒，主存周期为500毫微秒，存储器总线宽度为16位，总线带宽为4MBps。磁盘读写数据时的最大数据传输率是多少？

参考答案：磁头旋转一周所需要的时间为：60s/3000=20ms
所以读完单个数据块所需时间为：（20–2x...

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7.问答题若某计算机有5级中断，中断响应优先级为1>2>3>4>5，而中断处理优先级为1>4>5>2>3。若在运行主程序时，同时出现第2、4级中断请求，而在处理第2级中断过程中，又同时出现1、3、5级中断请求，试画出此程序运行过程示意图。

参考答案：

8.问答题若某计算机有5级中断，中断响应优先级为1>2>3>4>5，而中断处理优先级为1>4>5>2>3。设计各级中断处理程序的中断屏蔽位（假设1为屏蔽，0为开放）；

参考答案：

9.问答题假定某计算机的CPU主频为500MHz，所连接的某个外设的最大数据传输率为20KBps，该外设接口中有一个16位的数据缓存器，相应的中断服务程序的执行时间为500个时钟周期，则是否可以用中断方式进行该外设的输入输出？假定该外设的最大数据传输率改为2MBps，则是否可以用中断方式进行该外设的输入输出？

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10.问答题 假设某计算机带有20个终端同时工作，在运行用户程序的同时，能接受来自任意一个终端输入的字符信息，并将字符回送显示（或打印）。每一个终端的键盘输入部分有一个数码缓冲寄存器RDBRi（i=1~20），当在键盘上按下某一个键时，相应的字符代码即进入RDBRi，并使它的“完成”状态标志Donei（i=1~20）置1，要等处理器把该字符代码取走后，Donei标志才置0。每个终端显示（或打印）输出部分也有一个数码缓冲寄存器TDBRi（i=1~20），并有一个Readyi（i=1~20）状态标志，该状态标志为1时，表示相应的TDBRi是空着的，准备接收新的输出字符代码，当TDBRi接收了一个字符代码后，Readyi标志才置0，并送到终端显示（或打印），为了接收终端的输入信息，处理器为每个终端设计了一个指针PTRi（i=1~20）指向为该终端保留的主存输入缓冲区。处理器采用下列两种方案输入键盘代码，同时回送显示（或打印）。
（1）每隔一固定时间T转入一个状态检查程序DEVCHC，顺序地检查全部终端是否有任何键盘信息要输入，如果有，则顺序完成之。
（2）允许任何有键盘信息输入的终端向处理器发出中断请求。全部终端采用共同的向量地址，利用它使处理器在响应中断后，转入一个中断服务程序DEVINT，由后者询问各终端状态标志，并为最先遇到的请求中断的终端服务，然后转向用户程序。要求画出DEVCHC和DEVINT两个程序的流程图。

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