如何通过CPI和MIPS计算不同机器上程序的响应时间差异?请结合程序P1和P2在机器M1和M2上的执行数据进行分析。
时间: 2024-11-01 15:12:09 浏览: 49
要理解如何通过CPI和MIPS来计算响应时间差异,首先需要明确这两个指标的含义。CPI(Clock Cycles per Instruction)是指每条指令平均需要的时钟周期数,而MIPS(Million Instructions Per Second)则是每秒执行的百万条指令数。响应时间通常是指从发起一个请求到系统完成请求所需的时间。
参考资源链接:[计算机组成原理:速度比较与性价比分析](https://wenku.csdn.net/doc/2e45yjh3bu?spm=1055.2569.3001.10343)
根据提供的辅助资料,我们知道在机器M1和M2上执行程序P1时,CPI都是40。MIPS可以通过以下公式计算:
MIPS = (时钟频率 / (CPI × 10^6))
假设M1和M2的时钟频率已知,我们可以通过上述公式计算出M1和M2的MIPS值。一旦得到了MIPS值,我们可以使用另一种方法来计算响应时间,即:
响应时间 = (执行的指令总数 / MIPS) / 10^6
假设程序P1在M1上执行时的指令总数为N1,P1在M2上执行时的指令总数为N2,我们可以通过执行时间与指令数的比值计算出CPI,并使用MIPS值来求得响应时间的差异。
对于程序P2,在M1上的执行速度比M2快约43%,我们可以假设P2在M1上执行的指令总数与M2上的不同,但我们没有具体的指令总数数据。不过,如果假设指令总数与速度成正比,我们可以使用比例关系来估算M2的响应时间,并与M1比较。
综合以上信息,为了精确计算响应时间差异,我们需要有M1和M2的时钟频率以及两个程序在各机器上执行的具体指令数。在得到这些数据后,就可以利用上述公式计算出详细的响应时间,并分析两个程序在不同机器上的性能差异。
通过《计算机组成原理:速度比较与性价比分析》的课后习题答案,学生可以深入理解性能指标和性能比较的实用案例,掌握如何使用CPI和MIPS等指标来分析和比较计算机性能。对于想要进一步学习这一领域的读者,建议深入研究清华大学出版社出版的这本书籍,以便更全面地掌握计算机组成原理和性能评估的相关知识。
参考资源链接:[计算机组成原理:速度比较与性价比分析](https://wenku.csdn.net/doc/2e45yjh3bu?spm=1055.2569.3001.10343)
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