電腦體系結(jié)構(gòu)知識點教學(xué)課件

1.5定量分析技術(shù)基礎(chǔ)1.5.3性能設(shè)計和評測的基本原則三條基本原則和方法:大概率事件優(yōu)先的原則對于大概率事件(最常見的事件),賦予它優(yōu)先的處理權(quán)和資源使用權(quán),以獲得全局的最優(yōu)結(jié)果。2.Amah1定律加快某部件執(zhí)行速度所獲得的系統(tǒng)性能加速比,受限于該部件在系統(tǒng)中所占的重要性。(1)加速比系統(tǒng)加速比=系統(tǒng)性能進后=總執(zhí)行時間改進前系統(tǒng)性能進前總執(zhí)行時間女進后系統(tǒng)加速比依賴于兩個因素:可改進比例:可改進部分在原系統(tǒng)計算時間中所占的比例,它總是小于等于1的。部件加速比:可改進部分改進以后的性能提高,一般情況下它是大于1的?？倛?zhí)行時間改進后=不可改進部分的執(zhí)行時間+可改進部分改進后的執(zhí)行時間總執(zhí)行時間改進后=(1-可改進比例)x總執(zhí)行時間改進前可改進比例×總執(zhí)行時間發(fā)進部件加速比可改進比例=[(1-可改進比例)+部件加速比x總執(zhí)行時間改進前系統(tǒng)加速比為改進前與改進后總執(zhí)行時間之比:總執(zhí)行時間進前系統(tǒng)加速比=意執(zhí)行時間數(shù)進后a-可改進比例+可改進比例部件加速比1.5定量分析技術(shù)基礎(chǔ)3.程序的局部性原理程序在執(zhí)行時所訪問地址的分布不是隨機的,而是相對地簇聚;這種簇聚包括指令和數(shù)據(jù)兩部分?！舫绦虻臅r間局部性:程序即將用到的信息很可能就是目前正在使用的信息?！舫绦虻目臻g局部性:程序即將用到的信息很可能與目前正在使用的信息在空間上相鄰或者臨近。應(yīng)用:存儲相關(guān)設(shè)計上1.5定量分析技術(shù)基礎(chǔ)54cPU的性能1.將程序執(zhí)行的時間進行分解(1)計算機工作的時鐘頻率計算機系統(tǒng)中與實現(xiàn)技術(shù)和工藝有關(guān)的因素單位是MHz(f)。(2)總時鐘周期數(shù)程序執(zhí)行的cpu時間:CPU時間三總時鐘周期數(shù)/時鐘頻率1.5定量分析技術(shù)基礎(chǔ)2.“指令時鐘數(shù)”CP(CyclesPerInstruction)一個與計算機體系結(jié)構(gòu)有關(guān)的參數(shù)。CP=總時鐘周期數(shù)/1CIC:程序執(zhí)行過程中所處理的指令數(shù)。3.程序執(zhí)行的cPU時間可以寫成總CPU時間=CP|×G/時鐘頻率1.5定量分析技術(shù)基礎(chǔ)4.對0PU性能公式進行進一步細化假設(shè):計算機系統(tǒng)有n種指令;cPI;:第i種指令的處理時間;IC;:在程序中第i種指令出現(xiàn)的次數(shù);則程序執(zhí)行時間為CPU時間=(cPI,xIC)/時鐘頻率CPI=2(CPI,xIC)/IC=2(CPI.xIC,/IC其中:(IC:/IC反映了第種指令在程序中所占的比例。·例題1.1·課后17