6、计算机性能,指令流,机器执行的指令序列。数据流,由指令流调用的数据序列,包括输入数据和中间结果。
计算机多倍性分类 |
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指令流 数据流 |
单(Single) |
多(Multiple) |
单(Single) |
SISD 每次处理一条指令,只为一个操作部件分配数据。流水线技术计算机 |
MISD 多个处理单元执行不同指令,针对单一数据。 |
多(Multiple) |
SIMD 并行处理机,多个处理单元使用同样指令处理不同数据单元,矩阵计算 |
MIMD 全面并行处理,典型的多处理机 |
影响处理器性能的主要因素
基本字长,运算器进行计算的位数。字长、处理器精度、处理器复杂度成正比,且需要增加寄存器和总线宽度。
数据通路宽度:数据总线一次并行传送的位数。内部为基本字长,外部不一定,通路宽度与性能成正比。
时钟频率:时钟频率与系统性能成正比,与时钟周期、指令执行时间成反比。
内部数据/指令缓存:缓存越大越好,但需增加控制电路。
指令系统:处理特殊应用有特殊指令系统,能提高性能。
流水线技术:多条流水线提高性能,但增加处理器复杂度。
评价方法: |
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评价方法 |
概述 |
特点 |
简单评价 |
每条指令执行时间的加权评价,或1秒中执行多少指令,1个MIPS指每秒完成1*106 条指令 |
简单 |
等效指令速度法 |
区分指令类型,分别统计各类指令在程序中的比例和执行时间。 |
不能反映数据长度、指令功能、缓存和流水线等对性能的影响 |
数据处理速度法 |
不同指令及不同操作数的平均长度对处理器性能的影响。 |
没有涉及cache和多功能部件等对性能的影响 |
核心程序法 |
把最为频繁的部分程序作为核心程序,评价不同处理器的运行时间。 |
突出了缓存的利用率 |
各省软考办 | ||||||||||