【计算机组成原理】学了计组,CPU执行时间你肯定会算了吧

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【计算机组成原理】学了计组,CPU执行时间你肯定会算了吧

2024-07-08 00:43| 来源: 网络整理| 查看: 265

目录: 前言🌵 一、用户感觉的执行时间🌲二、CPU时间计算的指标1、时钟周期2、时钟频率(主频)3、CPI(cycles per instruction)🍀三、计算公式🌞四、实例❤️拜拜语

前言

CPU执行时间是什么? 在学习计算这个之前,我们先来了解一下计算机性能的基本评价指标。

🌳🌳🌳考量计算机系统性能的两个基本指标:

吞吐率:单位时间内所完成的工作量。响应时间:从作业提交开始到作业完成所用的时间。

从执行时间来考虑,完成同样工作量所需时间最短的计算机性能是最好的。

🌵 一、用户感觉的执行时间

请添加图片描述

🌲二、CPU时间计算的指标 1、时钟周期 CPU的主脉冲信号的宽度。

什么是主脉冲信号? 即时钟定时信号;计算机执行一条指令的过程被分成若干步骤和相应的动作来完成,每一步动作都要由相应的控制信号进行控制,这些控制信号何时发出、作用时间多长,都需要由相应的定时信号进行同步。

2、时钟频率(主频) CPU中的主脉冲信号的时钟频率。是CPU时钟周期的倒数。 3、CPI(cycles per instruction) 平均执行周期数。顾名思义,执行一条指令所需的时钟周期数。 对于一条特定指令而言,其CPI指执行该条指令所需的时钟周期数,此CPI是一个定值。 对于一个程序/一台机器来说,其CPI指该程序或该机器指令集合中所有指令执行所需的平均时钟周期数,此CPI是一个平均值。 🍀三、计算公式

CPU执行时间=程序所含时钟周期数/时钟频率       =程序所含时钟周期数*时钟周期

程序总时钟周期数=程序所含指令条数*CPI         =Σ(CPI * 条数)

由于以上两个公式可以得出:

CPU执行时间=CPI * 程序总执令条数 * 时钟周期

之前我也有被上述的一堆式子给吓到,但只要紧扣定义、知道各词所表示含义,上述公式便不难理解。 注:有了CPU执行时间,便可以评判计算机性能的好坏

CPU执行时间越长反而性能越差。 跟跑完相同的距离所耗费的时间问题相似。 🌞四、实例

理论有了,让我们上实践 请问 请添加图片描述

对不起,上错了……

让我们真的上实践: 请添加图片描述

解:CPU执行时间=程序所含时钟周期数/时钟频率 程序时钟周期数=CPU执行时间*时钟频率 A的时程序钟周期数=10 * 2GHZ           =2 * 010 B的时钟周期数=1.5 * A的时钟周期数           =3 * 010 B的时钟频率 =B的程序所含时钟周期数/B的CPU执行时间        =3 * 010/5        =6 * 109        =6GHZ

B的频率是A的三倍,B的速度是A的两倍,频率的提高可能会对CPU结果带来影响。

❤️拜拜语

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