计算机组成与系统结构课后习题解析：性能比较与选择建议

"《计算机组成与系统结构》课后习题答案，由袁春风主编，清华大学出版社出版。涉及计算机组成原理及系统结构的基础知识，包括课后习题解答，适用于学习计算机硬件基础的学生和考研复习者。" 这篇摘要提供的是关于计算机组成与系统结构课程的课后习题答案，主要涵盖了计算性能评估、处理器效率和系统选择等多个知识点。 1. **计算性能评估**：通过比较不同程序在不同机器上的执行时间和指令条数，可以分析机器的性能。例如，对于P1，M2的执行时间是M1的一半，因此速度更快。对于P2，情况相反，M1的执行时间是M2的一半，因此M1更快。 2. **执行速度与MIPS**：MIPS（Millions of Instructions Per Second）是衡量处理器性能的指标。在M1上，P1的执行速度为20MIPS，P2为100MIPS；在M2上，P1为30MIPS，P2为70MIPS。对于P2，M1的速度比M2快约43%。 3. **平均时钟周期数CPI**：CPI（Cycles Per Instruction）用于衡量处理器执行指令所需的平均时钟周期数。在本例中，M1和M2执行P1的CPI都是40，表明两者的效率相同。 4. **系统选择与性价比**：在考虑用户主要关心响应时间的情况下，性价比是关键因素。性价比R计算为“1/（执行时间×价格）”。对于大量使用P1的用户，M2的性价比更高，因为尽管M1执行P1更快，但M2的更低价格使得总的响应时间更短。 5. **混合工作负载下的系统选择**：当用户同时使用P1和P2时，需要综合考虑两种程序的性能。通常，可以选择执行时间总和最小、算术平均或几何平均来衡量性能。具体选择哪种方法取决于工作负载的特性，比如P1和P2的执行比例。 这些知识点反映了计算机系统设计的核心概念，包括性能评估、处理器效率以及在特定需求下的系统选择策略。对这些概念的理解有助于深入学习计算机硬件基础和系统架构。