计算机性能的定义
吞吐率(throughput)
表示在单位时间内所完成的工作量
也被称为带宽,bandwidth
响应时间(response time)
也称为执行时间(execution time)或等待时间(latency) ,是指从作业提交开始到作业完成所用的时间
响应时间包括
cpu执行时间
磁盘访问时间
存储器访问时间
输入输出操作时间
操作系统的额外开销
计算机性能的测试
CPU时间
用户CPU时间,指真正用于运行用户程序代码的时间
系统CPU时间,指为了执行用户程序而需要CPU运行操作系统程序的时间
CPU性能
指用户CPU时间,它只包含CPU运行用户程序代码的时间
系统性能
指系统的响应时间,它与CPU外的其他部分也有关系
时钟周期(clock cycle,tick,clock tick,clock)
CPU产生同步的时钟定时信号,也就是CPU的主脉冲信号,其宽度称为时钟周期
时钟频率(clock rate,主频)
CPU中的主脉冲信号的时钟频率,是 CPU时钟周期的倒数
CPI(cycles per instruction)
表示执行一条指令所需的时钟周期数
CPU执行时间=程序所含时钟周期数 / 时钟频率= 程序所含时钟周期数X时钟周期= CPI X 程序总指令条数X 时钟周期
程序总时钟周期数= 程序所含指令条数XCPI
两台计算机性能之比就是CPU时间之比的倒数
若计算机M1和 M2的性能之比为n
计算机M1的速度是计算机M2的速度的n 倍
在计算机M2上执行程序的时间是在计算机M1上执行时间的n倍
虽然时钟频率提高会加快CPU执行程序的速度,但不能保证执行速度有相同倍数的提高
指令条数少并不代表执行时间短
时钟频率高也不说明执行速度快
评价计算机性能时,必须同时考虑时钟周期,指令条数,CPI三个因素
用指令执行速度进行性能评估
MIPS(Million Instructions Per Second),其含义是平均每秒钟执行多少百万条指令
MIPS反映了机器执行定点指令的速度
MFLOPS(Million FLOating-point operations Per Second) ,表示每秒所执行的浮点运算有多少百万次,它是基于所完成的操作次数而不是指令数来衡量的
用基准程序进行性能评牯
SPEC测试程序集是应用最广泛、也是最全面的性能评测基准程序集
整数测试程序集SPECint
浮点测试程序集SPECfp
CPU性能测试集(SPEC CPU2000)
Web服务器性能测试集(SPECweb99)
执行时间的归一化值= 参考机器上的执行时间十被测机器上的执行时间