1/1 MIPS=1 μs
时间: 2024-06-14 21:04:06 浏览: 124
根据提供的引用内容,我无法找到关于1/1 MIPS=1 μs的具体信息。MIPS(Million Instructions Per Second)是衡量计算机性能的指标,表示每秒执行的百万条指令数。而μs(microsecond)是时间单位,表示微秒。两者之间没有直接的数学关系。如果您有更多的背景信息或者引用内容,请提供更多细节,以便我能够更好地回答您的问题。
相关问题
某计算机CPU芯片的主振频率为8MHz,其时钟周期是多少微秒?若已知每个机器周期平均包含4个时钟周期,该机的平均指令执行速度为0.8MIPS,试问: (1)平均指令周期是多少微秒? (2)平均每个指令周期含有多少个机器周期? (3)若改用时钟周期为0.4μs的CPU芯片,则计算机的平均指令执行速度又是多少MIPS? (4)若要得到40万次/s的指令执行速度,则应采用主振频率为多少MHz的CPU芯片?
1. 时钟周期 = 1 / 主振频率 = 1 / 8MHz = 0.125μs
平均指令周期 = 1 / 平均指令执行速度 = 1 / 0.8MIPS = 1.25μs
2. 平均每个指令周期含有多少个机器周期 = 平均指令周期 / 每个机器周期平均包含的时钟周期数 = 1.25μs / 4 = 0.3125个机器周期
3. 新CPU芯片的主振频率为 1 / 0.4μs = 2.5MHz
新CPU芯片的平均指令执行速度 = 0.8MIPS * (8MHz / 2.5MHz) = 2.56MIPS
4. 主振频率 = 40万次/s / 0.8MIPS = 50MHz
计算单总线结构处理器、单周期MIPS、多周期MIPS处理器上的CPI值及执行时间
为了回答这个问题,需要了解以下几个概念:
- CPI(Cycles Per Instruction):每条指令执行所需的时钟周期数。
- Clock cycle time:时钟周期时间,即处理器一个时钟周期所需的时间。
- Instruction count:指令总数,即程序中总共有多少条指令。
- Execution time:执行时间,即程序从开始执行到结束所需的时间。
假设我们有一个程序,包含1000条指令,需要执行一次。现在我们来计算在不同的处理器上执行该程序的CPI值和执行时间。
1. 计算单总线结构处理器上的CPI值和执行时间
单总线结构处理器只有一条总线,因此同一时刻只能有一个指令被执行,其他指令需要等待。我们假设该处理器的时钟周期时间为1ns。
如果每个指令需要5个时钟周期才能执行完,那么该处理器的CPI值为5。执行时间为:
```
Execution time = CPI x Instruction count x Clock cycle time
= 5 x 1000 x 1ns
= 5μs
```
因此,在单总线结构处理器上执行该程序的CPI值为5,执行时间为5μs。
2. 计算单周期MIPS处理器上的CPI值和执行时间
单周期MIPS处理器的每个指令都需要一个时钟周期来执行。我们假设该处理器的时钟周期时间为1ns。
如果每个指令需要5个时钟周期才能执行完,那么该处理器的CPI值为1。执行时间为:
```
Execution time = CPI x Instruction count x Clock cycle time
= 1 x 1000 x 1ns
= 1μs
```
因此,在单周期MIPS处理器上执行该程序的CPI值为1,执行时间为1μs。
3. 计算多周期MIPS处理器上的CPI值和执行时间
多周期MIPS处理器的每个指令可能需要多个时钟周期来执行。我们假设该处理器的时钟周期时间为1ns。
假设该处理器中的指令需要执行的时钟周期数如下表所示:
| 指令类型 | 执行周期数 |
| ------- | --------- |
| R型指令 | 3 |
| I型指令 | 4 |
| J型指令 | 5 |
假设该程序中包含R型指令400条、I型指令400条和J型指令200条。那么执行该程序的CPI值为:
```
CPI = (400 x 3 + 400 x 4 + 200 x 5) / 1000
= 3.8
```
执行时间为:
```
Execution time = CPI x Instruction count x Clock cycle time
= 3.8 x 1000 x 1ns
= 3.8μs
```
因此,在多周期MIPS处理器上执行该程序的CPI值为3.8,执行时间为3.8μs。
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