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2013年上半年 上午试卷 综合知识
第 60 题
知识点 指令执行速度法   CPU   指令   主频  
关键词 CPU   MIPS   机器周期   时钟周期   指令   主频  
章/节 系统配置与性能评价  
 
 
某台计算机的CPU主频为1.8GHz,如果2个时钟周期组成1个机器周期,平均3个机器周期可完成1条指令,则该计算机的指令平均执行速度为(60) MIPS。
 
  A.  300
 
  B.  600
 
  C.  900
 
  D.  1800




 
 
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知识点讲解
· 指令执行速度法
· CPU
· 指令
· 主频
 
        指令执行速度法
        在计算机发展的初期,曾用加法指令的运算速度来衡量计算机的速度,速度是计算机的主要性能指标之一。因为加法指令的运算速度大体上可反映出乘法、除法等其他算术运算的速度,而且逻辑运算、转移指令等简单指令的执行时间往往设计成与加法指令相同,因此加法指令的运算速度有一定代表性。
        表示机器运算速度的单位是MIPS。常用的有峰值MIPS、基准程序MIPS和以特定系统为基准的MIPS。MFLOPS(Million Floating-point Operations Per Second,每秒百万浮点操作次数)衡量计算机的科学计算速度,常用的有峰值MFLOPS和以基准程序测得的MFLOPS。
        MFLOPS可用于比较和评价在同一系统上求解同一问题的不同算法的性能,还可用于在同一源程序、同一编译器以及相同的优化措施、同样运行环境下以不同系统测试浮点运算速度。由于实际程序中各种操作所占比例不同,因此测得MFLOPS也不相同。MFLOPS值没有考虑运算部件与存储器、I/O系统等速度之间相互协调等因素,所以只能说明在特定条件下的浮点运算速度。
 
        CPU
        CPU即中央处理器,它是计算机系统的核心部分。刚才所列的系统性能评价指标都是围绕CPU的。当然,这些指标的评价结果是建立在CPU与其他系统部件(如内存)的协同工作的基础上的。单就CPU而言,考察它在系统中的工作性能要关注CPU利用率、队列长度、每秒中断次数,等。
 
        指令
        指令是指挥计算机完成各种操作的基本命令。
        (1)指令格式。计算机的指令由操作码字段和操作数字段两部分组成。
        (2)指令长度。指令长度有固定长度的和可变长度的两种。有些RISC的指令是固定长度的,但目前多数计算机系统的指令是可变长度的。指令长度通常取8的倍数。
        (3)指令种类。指令有数据传送指令、算术运算指令、位运算指令、程序流程控制指令、串操作指令、处理器控制指令等类型。
 
        主频
        主频是CPU的时钟频率(CPU Clock Speed),或者说是CPU运算时的工作频率。一般主频越高,一个时钟周期里面执行的指令数也越多,CPU的速度也越快。外频是系统总线的工作频率,倍频则是CPU外频与主频相差的倍数,因此,主频=外频×倍频。



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