设机器A的主频为16MHz,机器周期含8个时钟周期,且该机的平均指令执行速度是0.5MIPS,试求该机的平均指令周期和机器周期,每个指令周期中含几个机器周期?如果机器B的主频为12MHz,且机器周期也含8个时钟周期,B机的每个指令周期也含与A机相同的机器周期,试问B机的平均指令执行速度为多少MIPS?
时间: 2024-04-20 16:27:35 浏览: 128
首先,我们需要了解一下 MIPS 的概念。MIPS(Million Instructions Per Second)是一种衡量计算机性能的指标,表示每秒钟可以执行多少条指令。具体计算公式为:MIPS = 指令数 / (执行时间 × 10^6)。
根据题目中的信息,我们可以得到:
A机的主频为16MHz,机器周期含8个时钟周期,因此A机的机器周期为0.5μs(即8个时钟周期 × 62.5ns/时钟周期)。
A机的平均指令执行速度为0.5MIPS,因此A机每秒钟可以执行0.5 × 10^6 条指令。
根据 MIPS 的计算公式,可得 A 机的每个指令周期为 1 / (0.5 × 10^6) = 2μs(即平均指令执行时间为2μs)。
由于 A 机的机器周期为0.5μs,因此每个指令周期中含 2 / 0.5 = 4 个机器周期。
接下来,我们来计算 B 机的平均指令执行速度:
B机的主频为12MHz,机器周期含8个时钟周期,因此B机的机器周期为0.67μs(即8个时钟周期 × 83.3ns/时钟周期)。
根据 A 机的每个指令周期中含有 4 个机器周期的结论,可得 B 机的每个指令周期中也含有 4 个机器周期。
假设 B 机的平均指令执行速度为 x MIPS,则有 x = 指令数 / (执行时间 × 10^6)。
由于 A 机和 B 机的每个指令周期中均含有 4 个机器周期,因此它们的执行时间相同,即 A 机的每个指令周期为 2μs,B 机的每个指令周期为 2μs。
将上述数据带入公式,得到:
0.5 = 指令数 / (2 × 10^-6 × 10^6) (A 机)
x = 指令数 / (2 × 10^-6 × 10^6) (B 机)
解得:x = 0.75MIPS。
因此,B 机的平均指令执行速度为0.75MIPS。
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