1. 計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)

1.1 機(jī)器字長(zhǎng)

機(jī)器字長(zhǎng)是指計(jì)算機(jī)進(jìn)行一次整數(shù)運(yùn)算（定點(diǎn)整數(shù)運(yùn)算）所能處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，通常與CPU的寄存器位數(shù)、加法器有關(guān)。
機(jī)器字長(zhǎng)一般等于內(nèi)部寄存器的大小，字長(zhǎng)越長(zhǎng)，數(shù)的表示范圍越大，計(jì)算精度越高。

1.2 數(shù)據(jù)通路帶寬

數(shù)據(jù)通路帶寬只數(shù)據(jù)總線一次所能并行傳送信息的位數(shù)。
此處指外部數(shù)據(jù)總線的寬度，與CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)總線寬度（內(nèi)部寄存器的大小）有可能不同

1.3 主存容量

主存儲(chǔ)器所能存儲(chǔ)信息的最大容量。
字?jǐn)?shù)x字長(zhǎng)=2^(MAR位數(shù))xMDR位數(shù)
如16位MAR和32位MDR，存儲(chǔ)容量位64Kx32位

1.4 運(yùn)算速度

吞吐量和響應(yīng)時(shí)間

• 吞吐量
  系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)處理請(qǐng)求的數(shù)量。最綜合的判斷標(biāo)準(zhǔn)。吞吐量主要取決于主存的存儲(chǔ)周期
• 響應(yīng)時(shí)間
  指用戶向計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求，到系統(tǒng)對(duì)該請(qǐng)求作出響應(yīng)并獲得所需結(jié)果的等待時(shí)間。
  CPU時(shí)間（運(yùn)行一個(gè)程序所花費(fèi)的時(shí)間）+等待時(shí)間（用于磁盤(pán)訪問(wèn)、存儲(chǔ)器訪問(wèn)、IO操作、操作系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)等的時(shí)間）

主頻和CPU時(shí)鐘周期

• CPU時(shí)鐘周期 CLK。
  =1/主頻
  進(jìn)行一個(gè)最基本的動(dòng)作需要多少秒。
  一個(gè)動(dòng)作至少需要一個(gè)時(shí)鐘周期。主頻的倒數(shù)，CPU中最小的時(shí)間單位。
• 主頻（CPU時(shí)鐘頻率）
  =1/CLK
  每秒可以執(zhí)行多少次動(dòng)作。
  完成指令的一個(gè)執(zhí)行步驟所用時(shí)間越短，執(zhí)行速度越快。單位Hz，2.4GHz：一秒2.4x10^9次

CPI
執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)鐘周期數(shù)。

CPU執(zhí)行時(shí)間
運(yùn)行一個(gè)程序所花的時(shí)間。
=（CPIx條數(shù)）x CPU時(shí)鐘周期
= CPU時(shí)鐘周期數(shù)/主頻
可以看出CPU的性能（CPU執(zhí)行時(shí)間）取決于 主頻（時(shí)鐘頻率）、CPI、指令條數(shù)

MIPS和M/G/TFLOPS

• MIPS
  每秒執(zhí)行多少百萬(wàn)條指令。
  MIPS=指令條數(shù)/（執(zhí)行時(shí)間x10^6）= 主頻/CPI = 1/（CPIxCPU時(shí)鐘周期）
• M/G/TFLOPS
  每秒執(zhí)行多少百萬(wàn)/十億/萬(wàn)億次浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算

2. 計(jì)算題總結(jié)

2.1 給出表格求平均CPI、MIPS、和程序執(zhí)行時(shí)間

平均CPI=∑各指令CPIx指令混合比
MIPS = 主頻/CPI
程序執(zhí)行時(shí)間= 指令條數(shù)xCPIxCPU時(shí)鐘周期=指令條數(shù)xCPI/主頻

2.2 兩個(gè)相同邏輯電路不同主頻的CPU芯片，求指令執(zhí)行速度

已知A主頻CFa和B主頻CFb，A的平均指令執(zhí)行速度aMIPS，求B的平均指令執(zhí)行速度bMIPS
法一：
bMIPS = aMIPSx(CFb/CFa)
法二：
指令執(zhí)行速度理解為執(zhí)行每條指令所用時(shí)間
A平均每條指令時(shí)鐘周期數(shù)CPIa
= A平均指令周期/A的CPU時(shí)鐘周期
= A平均指令周期xA的主頻CFa
= (1/aMIPS)xCFa
= CFa/MIPS
= B的CPIb（二者片內(nèi)邏輯電路完全相同）

B的平均指令周期
= B的平均每條指令時(shí)鐘周期數(shù)CPIb x B的CPU時(shí)鐘周期
= CPIb/CFb

B的平均指令執(zhí)行速度bMIPS
=1/B的平均指令周期

每一個(gè)字我都認(rèn)識(shí)，放一起真的搞不明白

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的计算机组成原理-计算机的性能指标及计算题的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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