嵌入式系统——指令平均时钟数和运算速度MIPS计算

2024-05-13 01:04:00

1. 指令平均时钟数计算

指令的平均时钟数=各种指令的加权平均数=(指令1数量×指令1时钟数+指令2数量×指令2时钟数+...)/(指令1数量+指令2数量+...)指令的平均时钟数 = 各种指令的加权平均数 = (指令1数量 \times 指令1时钟数 + 指令2数量 \times 指令2时钟数 + ...) / (指令1数量 + 指令2数量 + ...) 指令的平均时钟数=各种指令的加权平均数=(指令1数量×指令1时钟数+指令2数量×指令2时钟数+...)/(指令1数量+指令2数量+...)

2. 运算速度MIPS计算

MIPS(Million Instructions Per Second)：单字长定点指令平均执行速度 Million Instructions Per Second的缩写，每秒处理的百万级的机器语言指令数，是衡量CPU速度的一个指标。

计算机指令执行速度MIPS=时钟频率Mpclk/s平均时钟指数pclk/I,(其中，Mpclk/s和pclk/I分别指时钟频率和平均时钟指数单位)计算机指令执行速度MIPS = \frac{时钟频率 M pclk/s}{平均时钟指数 pclk/I} ,(其中，M pclk/s和pclk/I分别指时钟频率和平均时钟指数单位) 计算机指令执行速度MIPS=平均时钟指数pclk/I时钟频率Mpclk/s,(其中，Mpclk/s和pclk/I分别指时钟频率和平均时钟指数单位)

例题

例1

某计算机的时钟频率为400MHz，测试该计算机的程序使用4种类型的指令。每种指令的数量及所需指令时钟数(CPI)如下表所示，则该计算机的指令平均时钟数为 (1) ；该计算机的运算速度约为 (2) MIPS。

指令类型	指令数目(条)	每条指令需时钟数
1	160000	1
2	30000	2
3	24000	4
4	16000	8

1、A．1.85 B．1.93 C．2.36 D．3.75
2、A．106.7 B．169.5 C．207.3 D．216.2

解析：

指令的平均时钟数 = （160000 x 1 + 30000 x 2 + 24000 x 4 + 16000 x8）/ (160000 + 30000 + 24000 + 16000) = 1.93，选B
计算机的运算速度MIPS = 400M/1.93 = 207.3,选C

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