1. 計算機的主要性能指標

1.1 機器字長

機器字長是指計算機進行一次整數運算（定點整數運算）所能處理的二進制數據的位數，通常與CPU的寄存器位數、加法器有關。
機器字長一般等于內部寄存器的大小，字長越長，數的表示范圍越大，計算精度越高。

1.2 數據通路帶寬

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

1.3 主存容量

主存儲器所能存儲信息的最大容量。
字數x字長=2^(MAR位數)xMDR位數
如16位MAR和32位MDR，存儲容量位64Kx32位

1.4 運算速度

吞吐量和響應時間

• 吞吐量
  系統在單位時間內處理請求的數量。最綜合的判斷標準。吞吐量主要取決于主存的存儲周期
• 響應時間
  指用戶向計算機發送一個請求，到系統對該請求作出響應并獲得所需結果的等待時間。
  CPU時間（運行一個程序所花費的時間）+等待時間（用于磁盤訪問、存儲器訪問、IO操作、操作系統開銷等的時間）

主頻和CPU時鐘周期

• CPU時鐘周期 CLK。
  =1/主頻
  進行一個最基本的動作需要多少秒。
  一個動作至少需要一個時鐘周期。主頻的倒數，CPU中最小的時間單位。
• 主頻（CPU時鐘頻率）
  =1/CLK
  每秒可以執行多少次動作。
  完成指令的一個執行步驟所用時間越短，執行速度越快。單位Hz，2.4GHz：一秒2.4x10^9次

CPI
執行一條指令所需要的時鐘周期數。

CPU執行時間
運行一個程序所花的時間。
=（CPIx條數）x CPU時鐘周期
= CPU時鐘周期數/主頻
可以看出CPU的性能（CPU執行時間）取決于 主頻（時鐘頻率）、CPI、指令條數

MIPS和M/G/TFLOPS

• MIPS
  每秒執行多少百萬條指令。
  MIPS=指令條數/（執行時間x10^6）= 主頻/CPI = 1/（CPIxCPU時鐘周期）
• M/G/TFLOPS
  每秒執行多少百萬/十億/萬億次浮點數運算

2. 計算題總結

2.1 給出表格求平均CPI、MIPS、和程序執行時間

平均CPI=∑各指令CPIx指令混合比
MIPS = 主頻/CPI
程序執行時間= 指令條數xCPIxCPU時鐘周期=指令條數xCPI/主頻

2.2 兩個相同邏輯電路不同主頻的CPU芯片，求指令執行速度

已知A主頻CFa和B主頻CFb，A的平均指令執行速度aMIPS，求B的平均指令執行速度bMIPS
法一：
bMIPS = aMIPSx(CFb/CFa)
法二：
指令執行速度理解為執行每條指令所用時間
A平均每條指令時鐘周期數CPIa
= A平均指令周期/A的CPU時鐘周期
= 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的平均每條指令時鐘周期數CPIb x B的CPU時鐘周期
= CPIb/CFb

B的平均指令執行速度bMIPS
=1/B的平均指令周期

每一個字我都認識，放一起真的搞不明白

總結

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內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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