软考程序员教程知识点精讲之指令周期

程序员 责任编辑:小狐狸 2016-09-14

添加老师微信

备考咨询

加我微信

摘要:下面是希赛软考学院为大家整理的软考程序员教程知识点精讲之指令周期,希望能帮助学友们。

>>>>>希赛网改版上线5周年庆,感恩钜惠!全场买就减,较高立减500,还有1元秒杀,5折限时抢购,众多“豪”礼等你来享,进入抢购!


       下面是希赛软考网为大家整理的软考程序员教程知识点精讲之指令周期,希望能帮助学友们。具体内容如下:


 指令周期

在这个知识点中,我们主要掌握几个基本概念:时钟频率、时钟周期、机器周期、指令周期、指令执行速度。

时钟频率(时钟脉冲,主频)是计算机的基本工作脉冲,它控制着计算机的工作节奏。因此,计算机的时钟频率在一定程度上反映了机器速度。显然,对同一种机型的计算机,时钟频率越高,计算机的工作速度就越快。但是,由于不同的计算机硬件电路和器件的不完全相同,所以其所需要的时钟频率范围也不一定相同。相同频率、不同体系结构的机器,其速度和性能可能会相差很多倍。

时钟周期也称为振荡周期,定义为时钟频率的倒数。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内,CPU仅完成一个最基本的动作。

在计算机中,为了便于管理,常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段,每一阶段完成一项工作。例如,取指令、存储器读、存储器写等,这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下,一个机器周期由若干个时钟周期组成。

指令周期是执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成。指令不同,所需的机器周期数也不同。对于一些简单的的单字节指令,在取指令周期中,指令取出到指令寄存器后,立即译码执行,不再需要其他的机器周期。对于一些比较复杂的指令,例如转移指令、乘法指令,则需要两个或者两个以上的机器周期。

为了帮助读者搞清楚这些概念之间的关系,下面,我们通过一个例子来说明。假设微机A和微机B采用同样的CPU,微机A的主频为20MHz,微机B为60 MHz.如果两个时钟周期组成一个机器周期,平均三个机器周期可完成一条指令,则:

(1)微机A的时钟周期为1/(20M)=50 ns.因为"两个时钟周期组成一个机器周期",则一个机器周期为2×50 ns=100 ns."平均三个机器周期可完成一条指令",则平均指令周期为3×100 ns=300 ns.也就是说,指令平均执行速度为1/(300 ns)≈3.33 MIPS.其中MIPS的含义为"百万条指令/每秒".

(2)因为微机B的主频为60 MHz,是微机A主频的60/20=3倍,所以,微机B的平均指令执行速度应该比微机A的快3倍,即微机B的指令平均执行速度为3.33×3≈10 MIPS.


       返回目录:软考程序员教程知识点精讲之性能评估汇总


       希赛软考网,拥有十五年软考培训经验,希赛网一直坚持自主研发,将丰富的软考培训经验有效融入教程研发过程,自成体系的软考在线题库(软考历年真题)、软考培训教材软考视频教程,多样的培训方式包括在线辅导面授、和网络课堂,使考生的学习更具系统性,辅导更具针对性。采用全程督学机制,,软考平均通过率在全国。

更多资料
更多课程
更多真题
温馨提示:因考试政策、内容不断变化与调整,本网站提供的以上信息仅供参考,如有异议,请考生以权威部门公布的内容为准!

软考备考资料免费领取

去领取