计算机组成原理(笔记)——计算机的一些性能指标

吞吐量

表示一台计算机在单位时间内，能够处理的信息量，在本笔记中，指CPU在单位时间内于内存交换的信息量

响应时间

表示从数据有效的那一刻起，到系统产生相应的时间，如用户点击鼠标，到该鼠标点击生效的时间，就是一个鼠标点击的响应时间

利用率

指在某时间内系统被使用使用的时间所占的比率

在计算机执行某一程序的一段时间内，CPU和内存不是时时刻刻都在使用的，只有执行指令和读取指令时，CPU和内存才会被占用，那么在这一段时间内，CPU占用的时间和内存占用的时间于程序执行所花的时间就决定了，在该程序执行期间CPU和内存的利用率,当然绝对不会是五五分

处理及字长

指处理及运算器中一次能够完成的二进制数运算的位数，现在普遍是64位，32位很少了

总线宽度

一半指CPU中运算器于存储器之间的内部总线的二进制位数

存储器容量

存储器容量就是存储器中存储单元的个数，注意不是存储位元(KB、MB、GB······)

存储器带宽

单位时间内，从存储器读出二进制数信息量(KB/s、MB/s、GB/s······)

主频/时钟周期

1. CPU的主频：CPU中有个主时钟，控制工作节拍，这个主时钟会产生固定的频率，这个频率就是CPU的主频(MHz、GHz)
2. 时钟周期(T周期)：根据公式T = 1 / f可知，时钟周期就是CPU主频的倒数

CPU执行时间

表示CPU执行一条程序所占用的CPU的时间，计算方式如下
CPU执行时间 = CPU时钟周期个数 × CPU时钟周期

CPI

表示CPU执行一条指令所需要的平均时钟周期数
CPI = 执行某程序所需的CPU时钟周期数 ÷ 程序包含的指令条数

MIPS

全称：Million Instructions Per Second，平均每秒执行多少百万条定点指令
MIPS = 指令数 ÷ (程序执行时间 × 10⁶)，单位是：百万条/s

FLOPS

全称：Floating-point Operations Per Second，每秒执行多少次浮点操作
FLOPS = 程序中的浮点操作数 ÷ 程序执行时间，单位：次/s

总结

在上述的几个性能指标中，最常遇到的就是带宽、时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间，用他们来进行一些计算