【计算机组成原理】学了计组，CPU执行时间你肯定会算了吧

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

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

对不起，上错了……

让我们真的上实践：

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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要学习、工作与生活兼得哦。
今天的计组分享就到这里啦，如果觉得有所帮助的话可以三连支持一波~

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