计算机系统基础：计算机性能评价知识笔记

             

1、计算机性能常用的性能评测方法

1.1 时钟频率

计算机的时钟频率可以反映出机器的运行速度。一般主频越高，速度越快。

1.2 指令执行速度

加法指令执行速度是衡量计算机性能指标的重要指标之一。

1.3 等效指令速度法

随着计算机指令系统发展，种类越来越多，单种指令衡量计算机运算速度越来越局限。等效指令速度法就很好的解决这种局限。

1.4 数据处理速率 PDR

在不同的程序当中，各类指令的使用频率是不同的，所以固定比例法有很大的局限性，并且数据长度与指令功能的强弱对运算速度的影响也很大。

采用PDR值的方法来衡量机器性能时，PDR越大，机器性能越好。

计算机方法：PDR=L/R

其中

L=0.85G+0.15H+0.4J+0.15K

R=0.85M+0.09N+0.06P

含义：G：每条定点指令的位数

M：平均定点加法时间

H：每条浮点指令的位数

N：平均浮点加法时间

J：定点操作数位数

P：平均浮点乘法时间

L：浮点操作数位数

规定：G>20 位，H>30位；从主存取一条指令的时间等于取一个字的时间；指令和操作数存在主存，无变址或间址操作；允许有并行或先行取指令功能，此时选择平均取指令时间。

1.5 核心程序法

核心程序法它把应用程序中用得最频繁的那部分核心程序作为衡量计算机性能的标准程序。

2、基准测试程序

基准程序法是测试性能的较好方法，主要用来测试整数性能、测试浮点数性能的基准程序。

2.1 整数测试程序

Dhrystone是一个综合性的基准测试程序用来测试编译器及CPU处理整数指令和控制的有效性。

2.2 浮点测试程序

在计算机科学和工程应用领域中浮点计算占了大量比例。机器的浮点运算性能对计算机系统的应用有很大影响。常用的浮点测试程序介绍如下：

Whettstone:一个综合性测试程序，可以测试浮点运算、整数计算、功能调用等性能。

Linpack基准测试程序：测试 向量性能和高速缓存性能。

SPEC基准程序：几十家知名的计算机大厂商支持的非盈利的合作组织。

TPC基准程序：用来评测计算机在事务处理、数据库处理、企业管理与决策系统等方面的性能。