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计算机概要与技术

By admin in 图书 on 2019年10月13日

1、冯洛伊曼的主要思想:

(1)用二进制代码表示程序和数据;

(2)计算机采用存储程序的工作方式;

(3)计算机硬件由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备等五大部件组成。

2、计算机性能的定义

(1)相应时间(Response
Time)

   
 从提出请求到被执行的时间。

(2)吞吐率(Throughput)

  
单位时间内所做的工作。

(3)提高相应时间和吞吐率的方法?

   
 用更快的处理器。

   
 用更多的处理器。

3、性能

(1)CPU时间

            执行某一任务在CPU的花费的时间。

   
 不包括等待I/O或运行其他程序的时间。

(2)时钟周期  

           
计算机一个时钟周期的时间,通常是处理器时钟,一般为常数。

 
CPU时间 = CPU时钟周期数 * 时钟周期

       
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     改善性能的方法:

     
减小时钟周期数。

     
增加时钟频率。

 例子:

       
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 解答:
    

       
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4、指令性能

(1)CPI(Clock
cycle per instruction)

   
 表示执行每条指令所需的平均时钟周期数,是一个程序全部指令所用时钟周期数的平均值

           
CPU时钟周期数 = 程序指令数 x CPI

     
CPU时间 = 程序指令数 x CPI x 时钟周期

例子1:

         
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                CPU时间A
< CPU时间B 所以A快。

例子2:代码段的比较

     
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解答:

 
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5、性能的比较

       比较2台计算机性能时应该考虑三个因素:

   
指令数、CPI、时钟频率

6、Amdahl定律

       简化常用事件,速度能够更快。

         采用更快的执行方式后所获得的系统性能提高,与这种执行方式的使用频率或占总执行时间的比例有关。

     
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 Amdahl定律可以阐述为:系统中某一部件由于采用某种更快的执行方式后所获得系统性能的提高,与这种执行方式的使用频率或占总执行时间的比例有关。

   
 Amdahl定律定义了一台计算机系统采用某种改进措施所取得的加速比。

       
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例子1:

       
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Tips:

   
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小测试:

     
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