以 MIPS 计算 CPU 性能

Question

我早些时候参加了考试，我记住了我不知道如何回答但以某种方式正确回答的问题（因为使用电子课堂（eclass）的在线考试是通过使用多项选择完成的。考试是编码，所以我们每个人都得到了随机数字的随机问题和随机选择的随机答案，所以是的）

无论如何，回到我的问题..

1.) 有一个时钟频率为 1 GHz 的 CPU。当指令包含两个 如下表所示类型，CPU的MIPS性能如何？

           -Execution time(clocks)- Frequency of Appearance(%)

说明 1 10 60 指令 2 15 40

答案：125

2.) 有一个规格如下所示的硬盘驱动器。当记录 15 处理千字节，以下哪个是平均访问时间（以毫秒为单位）？ 在这里，记录存储在一个轨道中。 [规格] 容量：25 KB/轨道 转速：2,400转/分钟 平均寻道时间：10 毫秒

答案：37.5

3.) 假设磁盘的转速为 5,000 rpm，平均寻道时间为 20 ms。该磁盘上一个磁道的记录容量为 15,000 字节。传输一个 4,000 字节数据块所需的平均访问时间（以毫秒为单位）是多少？

答案：29.2

4.) 当彩色图像以每像素 24 位的色调分辨率存储在视频存储器中时， 在屏幕上显示图像大约需要多少兆字节 (MB) 分辨率为 1024 x768 像素的屏幕？这里，1 MB 是 106 个字节。

答案：18.9

5.) 当微处理器以 200 MHz 的时钟速度和平均 CPI 工作时 （“每条指令的周期数”或“每条指令的时钟数”）为 4，需要多长时间 平均执行一条指令？

答案：20 纳秒

我不希望有人回答所有问题，尽管他们确实已经回答了，但我只是想知道并想知道它是如何得出这些答案的。知道答案对我来说还不够，我尝试自己尝试和错误地解决它以得出这些数字，但似乎需要几分钟到几小时，所以我需要一些专业帮助....

Answer 1

1.)

n = 1/f = 1 / 1 GHz = 1 ns。

n*10 * 0.6 + n*15 * 0.4 = 12 ns（=平均指令时间）= 83.3 MIPS。

2.)3.)

老实说，我不明白这些。

4.)

这里，1 MB 是 10^6 字节。

3 字节 * 1024 * 768 = 2359296 字节 = 2.36 MB

但通常这 24 位被打包成 32 位 b/c 的内存布局（字宽），所以通常是 4 字节*1024*768 = 3145728 字节 = 3.15 MB。

5)

CPI / f = 4 / 200 MHz = 20 ns。