最早用來衡量計算機性能的速度指標(biāo)是每秒鐘完成單個運算(如加法) 指令的條數(shù)。

指令速度所用的計量單位為MIPS (Million?Instructions Per Second) ,其含義是平增多每秒鐘執(zhí)行多少百萬條指令

即MIPS: ?平均每秒鐘執(zhí)行多少百萬條指令

一 ?還有一個概念：指令平均執(zhí)行時間，也稱等效指令速度法或Gibson混合法。根據(jù)該法，通過統(tǒng)計各類指令在程序中所占比例進行折算。

設(shè)某類指令 i 在程序中所占比例為Wi, ?執(zhí)行時間為 ti, 則等效指令的執(zhí)行時間為 T = w1 * t1 + w2 * t2 + ...+ wn * tn(n 為指令種類數(shù)). 若指令執(zhí)行時間用時鐘周期數(shù)來衡量的話， 則上式計算的結(jié)果就是 CPI。 對指令平均執(zhí)行時間求倒數(shù)能夠得到 MIPS 值。

二 選取一組指令組合， 使得得到的平均CPI最小， 由此得到的MIPS就是峰值MIPS (Peak MIPS)

三 ?MIPS反映了機器執(zhí)行定點指令的速度， 但是用MIPS來對不同的機器進行性能比較有時是不準(zhǔn)確或不客觀的。

看一個例子：假定某程序 P 編譯后生成的目標(biāo)代碼由A、B、C、D四類指令組成，它們在程序中所占的比例分別為43%, 21%, 12%, 24%, 已知它們的CPI分別為1 、2、2、2。 現(xiàn)重新對程序P進行編譯優(yōu)化，生成的新目標(biāo)代碼中 A 類指令條數(shù)減少了50%, 其他類指令的條數(shù)沒有變。 請回答下列問題。

（1） 編譯優(yōu)化前后程序的 CPI 各是多少？

（2） 假定程序在一臺主頻為 50 MHz 的計算機上運行，則優(yōu)化前后的 ?MIPS各是多少？

解： 優(yōu)化后 A類指令的條數(shù)減少了50%, 因而各類指令所占比例分別計算如下。

A類指令： 21.5/（21.5 + 21 + 12+ 24）= 27%

B類指令: ?21 / (21.5+ 21 + 12 +24) = 27%

C類指令：12/（21.5+21+12+24）=15%

D類指令： 24/ (21.5+21+12+24) = 31%

(1) 優(yōu)化前后程序的CPI分別計算如下。

優(yōu)化前： 43% *1 + 21%*2 + 12%*2 + 24%*2 = 1.57

優(yōu)化后：27%*1 + 27% * 2 + 15% *2 + 31%*2 = 1.73

（2）優(yōu)化前后程序的 MIPS 分別計算如下, ? 依據(jù)公式： 時鐘頻率 / ?CPI = MIPS

優(yōu)化前 50 M / 1.57 = 31.8 MIPS

優(yōu)化后： 50M / 1.73 = 28.9 MIPS

從MIPS來看，優(yōu)化后程序執(zhí)行速度反而變慢了。 從這個例子可以看出，用MIPS數(shù)進行性能估計是不可靠的。

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的第1章计算机系统概述__计算机系统性能评价之2_用执行速度进行性能评估的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。