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risc-v学习笔记(代码片段)

夏风喃喃 夏风喃喃     2022-12-03     573

关键词：

RISC-V学习笔记（1）

作者：夏风喃喃
参考：计算机组成与设计：硬件/软件接口（RISC-V版）

文章目录

第1章 计算机抽象及相关技术

1.6 性能

1.6.1 性能的定义

响应时间：也叫执行时间（execution time），是计算机完成某任务所需的总时间。通常有 性 能 = 1 执 行 时 间 性能=\\frac1执行时间 性能=执行时间1​

吞吐率：也叫作带宽（bandwidth），性能的另一种度量参数，表示单位时间内完成的任务数量。

1.6.2 性能的度量

CPU执行时间：简称为CPU时间，执行某一任务在CPU上所花费的时间。

用户CPU时间：程序本身所花费的CPU时间。表征CPU性能。

系统CPU时间：为执行程序而花费在操作系统上的时间。表征系统性能。

时钟周期数：计算机一个时钟周期的时间，通常指处理器时钟，并在固定频率下运行。

周期长度：每个时钟周期持续的时间长度。

1.6.3 CPU性能及其度量因素

程 序 的 C P U 执 行 时 间 = 程 序 的 C P U 时 钟 周 期 数 × 时 钟 周 期 长 度 程序的CPU执行时间=程序的CPU时钟周期数×时钟周期长度 程序的CPU执行时间=程序的CPU时钟周期数×时钟周期长度
程 序 的 C P U 执 行 时 间 = 程 序 的 C P U 时 钟 周 期 数 时 钟 频 率 程序的CPU执行时间=\\frac程序的CPU时钟周期数时钟频率 程序的CPU执行时间=时钟频率程序的CPU时钟周期数​

1.6.4 指令性能

C P U 时 钟 周 期 数 = 程 序 的 指 令 数 × 指 令 平 均 时 钟 周 期 数 CPU时钟周期数=程序的指令数×指令平均时钟周期数 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（CPI）：表示执行某个程序或者程序片段时每条指令所需的时钟周期平均数。

1.6.5 经典的CPU性能公式

结合1.6.3与1.6.4，得到经典的CPU性能公式：
C P U 时 间 = 指 令 数 × C P I × 时 钟 周 期 长 度 CPU时间=指令数×CPI×时钟周期长度 CPU时间=指令数×CPI×时钟周期长度
C P U 时 间 = 指 令 数 × C P I 时 钟 频 率 CPU时间=\\frac指令数×CPI时钟频率 CPU时间=时钟频率指令数×CPI​

注：另有一种度量性能的尺度是每秒百万条指令数（CPI）,表示为
M I P S = 指 令 数 执 行 时 间 × 1 0 6 = 指 令 数 指 令 数 × C P I 时 钟 频 率 × 1 0 6 = 时 钟 频 率 C P I × 1 0 6 MIPS=\\frac指令数执行时间×10^6=\\frac指令数\\frac指令数×CPI时钟频率×10^6=\\frac时钟频率CPI×10^6 MIPS=执行时间×106指令数​=时钟频率指令数×CPI​×106指令数​=CPI×106时钟频率​

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