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% ，存储器总线宽度为 32 位。请回答下列问题。
1 ）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？
2 ）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？
3 ） 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？
4 ）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？
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。
1 ）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 =20M × 1.5 × (1 - 99%)=300k ；
当 Cache 缺失时， CPU 访问主存，主存与 Cache 之间以块为传送单位，此时，主存带宽为 16B × 300k/s =4.8MB/s 。在不考虑 DMA 传送的情况下，主存带宽至少达到 4.8MB/s 才能满足 CPU 的访存要求。
2 ）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 。（ 2 分）
3 ） 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；（ 1 分）
因为 DMA 请求得不到及时响应， I/O 传输数据可能会丢失。（ 1 分）
4 ） 4 体交叉存储模式能提供的最大带宽为 4 × 4B/50ns=320MB/s 。 （ 2 分）
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