组成原理
2018-43
假定计算机的主频为 500MHz，CPI 为 4。现有设备 A 和 B，其数据传输率分别为 2MB/s 和 40MB/s，对应 I/O 接口中各有一个 32 位数据缓冲寄存器。请回答下列问题，要求给出计算过程。
（1）若设备 A 采用定时查询 I/O 方式，每次输入/输出都至少执行 10 条指令。设备 A 最多间隔多长时间查询一次才能不丢失数据？CPU 用于设备 A 输入/输出的时间占 CPU 总时间的百分比至少是多少？
（2）在中断 I/O 方式下，若每次中断响应和中断处理的总时钟周期数至少为 400，则设备 B 能否采用中断 I/O 方式？为什么？
（3）若设备 B 采用 DMA 方式，每次 DMA 传送的数据块大小为 1000B，CPU 用于 DMA 预处理和后处理的总时钟周期数为 500，则 CPU 用于设备 B 输入/输出的时间占 CPU 总时间的百分比最多是多少？
答案
答案：
（1）设备 A 最多间隔 2 µs 查询一次；CPU 用于设备 A 输入/输出的时间占 CPU 总时间的百分比至少为 4%。
（2）设备 B 不能采用中断 I/O 方式，因为设备 B 准备数据的时间（0.1 µs）小于中断响应和处理时间（0.8 µs），数据可能丢失。
（3）CPU 用于设备 B 输入/输出的时间占 CPU 总时间的百分比最多为 4%。