计算机性能指标

• 吞吐量：表征一台计算机在某一时间间隔内能够处理的信息量。
• 响应时间：表征从输入有效到系统产生响应之间的时间度量，用时间单位来度量。
• 利用率：在给定的时间间隔系统被实际使用的时间所占的比率，用百分比表示。
• 处理机字长：指处理机运算器中一次能够完成二进制数运算的位数，如 32 位、64 位。
• 总线宽度：一般指 CPU 中运算器与存储器之间进行互连的内部总线二进制位数。
• 存储器容量：存储器中所有存储单元的总数目，通常用 KB、MB、GB、TB 来表示。公式一般是：位数×个数

（MAR×MDR）

• 存储器带宽：单位时间内从存储器读出的二进制数信息量，一般用字节数/秒表示。
• 主频/时钟周期：CPU 的工作节拍受主时钟控制，主时钟不断产生固定频率的时钟度量单位是 MHz、GHz

主频的倒数称为 CPU 时钟周期（T），T=1/f，度量单位是 μs、ns。

K= 10^3 ，M= 10^6 ，G= 10^9

易错：时钟频率的提高，不能保证CPU执行速度又同倍速的提高，有时候还会减慢。

• CPU 执行时间：表示 CPU 执行一般程序所占用的 CPU 时间，可用下式计算：

CPU 执行时间 = CPU 时钟周期数 * CPU 时钟周期

• CPI：执行一条指令所需的平均时钟周期数。用下式计算：

CPI = 执行某段程序所需的 CPU 时钟周期数 / 程序包含的指令条数

• MIPS：（Million Instructions Per Second）的缩写，表示平均每秒执行多少百万条定点指令数，用下式计算：

MIPS = 指令数 / （程序执行时间 * 10^6）

• FLOPS：（Floating-point Operations Per Second）的缩写，表示每秒执行浮点操作的次数，用来衡量机器浮点操作的性能。用下式计算：FLOPS = 程序中的浮点操作次数 / 程序执行时间（s）

题目总结：

①对于高级语言程序员来说，浮点数格式、乘法指令、数据如何在运算器中运算时透明的。对于汇编语言程序员，指令格式，机器构造，数据格式则不是透明的。

②在CPU中，IR、MAR、MDR对各类程序员都是透明的。

③机器字长，指令字长，存储字长

机器字长也称字长——是计算机直接处理二进制数据的位数，机器字长一半等于内部寄存器的大小，它决定了计算机的运算精度。

指令字长——一个指令中包含的二进制代码的位数。

存储字长——一个存储单元中二进制代码的长度。

指令字长一般是存储字长的整数倍，若指令字长等于存储字长的2倍，则需要2次访存来取出一条指令，因此取值周期为机器周期的2倍；若指令字长等于存储字长，则取值周期等于机器周期。