3. CPU性能公式 我们知道大多数计算机的时钟速度是固定的,它的运行周期称为时钟周期。时钟可以用时钟周期的长度(如2ns)或其频率(如500MHZ)来表示。一个程序所花的CPU时间可以用两种方式来表示: ![]() 或CPU时间=CPU时钟周期数*时钟周期长 除了用时钟周期数来表示一个程序的执行时间外,还可以用指令的条数(IC)来表示一个程序的执行时间。如果我们知道了执行的指令条数和所用的时钟周期数目,就可以算出每条指令的平均时钟周期数CPI: ![]() 代换可得: CPU时间=IC* CPI *时钟周期长度 ![]() 上式表明,CPU的性能取决于三个要素:①时钟频率;②每条令所花的时钟周期数;③指令条数IC。 时钟频率-取决于硬件技术和组织 CPI-取决于系统结构组织和指令集 指令数目-取决于系统结构的指令集和编译技术 有些时候,在CPU的设计中要用到下面一个计算CPU时钟周期总数的方法: CPU的时钟周期数= ![]() 其中Ii表示i指令在程序中执行的次数,CPIi表示i指令所需的平均时钟周期数,这个式子可用来表示CPU时间为: CPU时间= ![]() ![]() 其中,Ii/IC表示i指令在程序中所占的比例。 下面通过例子来说明上述CPU性能公式。
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