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第1章习题答案

5.若有两个基准测试程序PI和P2在机器Ml和M2上运行，假定Ml和M2的价格分别是5000和

8000，下表给出了P1和P2在Ml和M2上所花的时间和指令条数.

MlM2

程序

指令条数执行时间(ms)指令条数执行时间(ms)

P1200x10610000150x1()65000

P2300x1033420x1(?6

请回答下列问题：

(I)对于PI,哪台机器的速度快？快多少？对于P2呢？

(2)在Ml上执行P1和P2的速度分别是多少MIPS?在M2上的执行速度又各是多少？从执行速

度来看，对于P2,哪台机器的速度快？快多少？

(3)假定Ml和M2的时钟频率各是800MHz和1.2GHz,则在Ml和M2上执行P1时的平均时钟

周期数CPI各是多少？

(4)如果某个用户需要大量使用程序P1,并且该用户主要关心系统的响应时间而不是吞吐率，那

么，该用户需要大批购进机器时，应该选择Ml还是M2?为什么？(提示：从性价比上考

虑)

(5)如果另一个用户也需要购进大批机器，但该用户使用P1和P2一样多，主要关心的也是响应时

间，那么，应该选择Ml还是M2?为什么？

参考答案：

(1)对于Pl,M2比Ml快一倍；对于P2,Ml比M2快一倍。

(2)对于MLPl的速度为：200M/10=20MIPS；P2为3OOk/O.OO3:0MIPS。

对于M2,P1的速度为：150M/5=30MIPS：P2%420k/0.006=70MIPS0

从执行速度来看，对于P2,因为100/70=1.43倍，所以Ml比M2快0.43倍。

(3)在Ml上执行P1时的平均时钟周期数CPI为：10X800M/(200X106)=40。

6

在M2上执行PI时的平均时钟周期数CPI为：5xl.2G/(150xl0)=40o

(4)考虑运行Pl时Ml和M2的性价比，因为该用户主要关心系统的响应时间，所以性价比中的性

能应考虑执行时间，其性能为执行时间的倒数。故性价比R为：

R=l/(执行时间x价格)

R越大说明性价比越高，也即，执“行时间x价格”的值越小，则性价比越高。

因为10x50005x8000,所以，M2的性价比高。应选择M2。

(5)P1和P2需要同等考虑，性能有多种方式：执行时间总和、算术平均、几何平均。

若用算术平均方式，则：因为(10+0.003)/2x5000(5+0.006)/2x8000,所以M2的性价比高，

应选择M2o

若用几何平均方式，则：因为sqrt(10x0.003)x5000sqrt(5x0.006)x8000,所以Ml的性价比

高，应选择Ml。

6.若机器Ml和M2具