代码收藏家技术教程 2023-03-28

【深入理解计算机组成原理】探究计算机性能指标、数据表示与运算、BCD码及余3码

计算机组成原理(二)

计算机的性能指标:

存储器的性能指标：

存储器中，MAR为存储单元的个数

MDR为机械字长也就是存储单元的长度

存储器的大小=MAR*MDR

n为二进制位能表示出几种不同的状态呢？

2的n次方种不同的状态

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CPU的性能指标：

下面的周期就是时间，主频相当于频率

CPU主频：CPU内数字脉冲信号振荡的频率

CPU时钟周期的单位为微妙和纳秒

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CPU主频=1/（CPU时钟周期）

CPI为执行一条指令所需的时钟周期

执行一条指令的耗时=CPI*CPU时钟周期

例如：

Eg:某CPU主频为1000Hz，某程序包含100条指令，平均来看指令的CPI=3.
该程序在该CPU上执行需要多久?

100 *3 *（1/1000）=0.3s

IPS：每秒执行多少条指令 IPS=主频/平均CPI

系统整体的性能指标：

数据通路带宽：

数据总线一次所能并行传送信息的位数

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吞吐量:指系统在单位时间内处理请求的数量。
它取决于信息能多快地输入内存，CPU能多快地取指令，数据能多快地从内存取出或
存入，以及所得结果能多快地从内存送给- – 台外部设备。这些步骤中的每- -步都关系
到主存，因此，系统吞吐量主要取决于主存的存取周期。
响应时间:指从用户向计算机发送-一个请求，到系统对该请求做出响应并获得它所需
要的结果的等待时间。
通常包括CPU时间(运行一个程序所花费的时间)与等待时间(用于磁盘访问、存储
器访问、/0操作、操作系统开销等时间)。