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计组学习笔记(1):计算机概述
计算机性能指标
- 处理器字长:运算器中一次能完成的二进制数运算的位数;
- 总线宽度:数据总线的宽度,即处理器与存储器之间进行互连用于传送数
据的信号线数;
- 存储器容量;
- 存储器带宽:单位时间内从存储器读取的字节数(类似网络带宽),单位字节/秒;
- 主频/时钟周期:CPU的工作节拍受主时钟控制,主时钟的频率称为CPU的主频,单位是MHz(\(10^6\))、GHz(\(10^9\));主频的倒数称为CPU时钟周期;
- 吞吐量:单位时间内能够完成的任务数,也称为带宽;
- 利用率:在给定的时间间隔内系统被实际使用的时间所占的
比率,用百分比表示;
- 响应时间:计算机完成某任务的总时间,包括硬盘访问、
内存访问、I/O活动、操作系统开销和CPU执行时间。也称为执行时间;
- CPU执行时间:特指执行某一任务在CPU上花的时间,又分为用户CPU时间(程序执行时花费的CPU时间)和系统CPU时间(为执行程序而花费在操作系统上的时间);
- CPI(Clock Cycles Per
Instruction):单条指令需要花费的CPU时钟周期数,事实上是平均数,即
CPI = 程序执行所需的CPU时钟周期总数 / 程序的指令总数;
- CPU性能公式: 程序的CPU执行时间 = 程序的指令数
\(\times\) CPI \(\times\) 时钟周期长度;
- MIPS 每秒百万指令数:MIPS = 指令总数 / 程序执行时间
\(\times 10^{-6}\);
- MFLOPS:每秒百万次浮点操作次;
- TFLOPS:每秒万亿次浮点操作次;