计算机的性能

阿昭L2025-12-06 9:19

在不同的计算机系统上，对于性能的考量指标可能是不一样的。我们通常使用时间来考量计算机的性能。

下面是性能的计算公式：

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性能 = 1 / 执行时间

这指的是用户程序在CPU上所花费的时间，不包括IO等其它时间。更进一步地，CPU时间可以分为两部分：用户CPU时间和系统CPU时间。

通常在计算一个程序的运行时间的时候，我们采用了时钟周期数作为基本的参考。时钟周期数就是计算机系统一个时钟周期的时间，通常是指CPU的时钟周期数。

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程序的CPU时间 = 程序的CPU时钟周期数 * 时钟周期长度。

其中时钟周期长度的倒数是时钟频率，所以上述公式可以改写为：

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程序的CPU时间 = 程序的CPU时钟周期数 / 时钟频率

CPU执行每条指令是需要的时间的，更进一步地说是时钟周期，所以一个程序的CPU时钟周期数可以这样表示：

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CPU时钟周期数 = 程序的指令数 * 指令平均时钟周期数

指令平均时钟周期数简称CPI。因此上一节的程序CPU时间计算公式可以这样改写：

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程序的CPU时间 = 程序的指令数 * CPI * 时钟周期长度

这是计算CPU时间的关键公式。