机器的频率会影响我的代码的执行时间吗？答案

【问题标题】：Does the frequency of machine effect execution time of my code?机器的频率会影响我的代码的执行时间吗？
【发布时间】：2011-11-10 10:01:10
【问题描述】：

我编写了执行特定任务的代码；现在我什么时候在不同的机器上运行（具有不同的频率）需要不同的时间吗？

质疑

如果我的代码有一个printf 函数，那么所有机器所需的机器周期数是固定的，还是取决于系统？

我的系统频率是2.0GHz，是什么意思？

【问题讨论】：

周期数将根据编译器生成的机器指令和 CPU 的体系结构而有所不同。在其他条件相同的情况下，速度将与时钟频率成正比。
@Tom 您的意思是，对于一个系统，printf () 是否有可能在 10 个机器周期内执行，而对于其他系统，它可能需要 15 个机器周期..？
嗯，对于像 printf 这样涉及 I/O 的相当复杂的函数来说，这两个数字都非常小。但是，是的，可能会有很大的不同。这一切都取决于编译器如何翻译它以及机器的指令集。
@Tom 谢谢...有没有办法知道我的系统的任何功能/语句的机器周期，..？
编译到汇编，找出每条指令在你的机器上占用多少周期，然后模拟一个调用，我猜。分析器可能会告诉你。

标签： c performance architecture

【解决方案1】：

代码的执行时间取决于 CPU 的频率以及许多其他因素。在所有其他条件相同的情况下，更快的 CPU 将花费更少的时间来执行相同的指令。但是影响时序的其他因素很多，包括操作系统、编译器、内存芯片、磁盘等等。

如果机器具有相同的基本架构，则机器周期数是固定的。然而，现代 CPU 架构非常复杂，很容易根据机器上同时运行的其他内容而有所不同。如果机器具有不同的芯片类型（即使在诸如 Intel Core 2 Duo 之类的系列中），那么结果可能会有所不同。如果机器具有不同的架构（例如 Intel 与 SPARC 或 PowerPC），那么所有的赌注都没有了。

如果“频率为 2.0 GHz”，则表示主 CPU 时钟周期为 2.0 GHz。在那段时间内执行了多少条指令，取决于指令、并行度（多少个内核）和 CPU 类型等。CPU 频率与控制内存读取速度的总线频率是分开的（所以，我'正在使用 2.0 GHz CPU，但内存总线以 1067 MHz 运行）。

【讨论】：

“如果机器具有相同的基本架构，则机器周期数是固定的” - 取决于您所说的相同基本架构的意思。即使忽略内存性能等方面的差异，与同一芯片的 1.0 版本相比，芯片的 1.1 版本可能对某些指令具有不同的循环计数，即使在大多数情况下您会称它们为“相同的架构” ”。但是完全相同的芯片以不同的速度运行，周期数将是相同的。

【解决方案2】：

计算机的时钟速度当然会影响程序的执行时间，但仅仅说处理器运行在 2 GHz 绝对不足以确定程序将运行多长时间，因为有 处理器系列之间的“效率”存在巨大差异 - 当英特尔酷睿系列处理器以相同速度运行时，其每单位时间的工作量将比其前身 Pentium 4 多得多。

所以是的，CPU 速度对程序的执行时间有很大的影响，但仅仅 GHz 值是绝对不够的。这就是设置各种基准测试的原因，以便能够比较处理器在一个时间单位内可以完成的工作。这些基准测试将运行混合指令，这些指令可以被认为是所选场景中的典型工作负载，并确定它们的执行需要多长时间。查看 Whetstone 和 Dhrystone 了解一些较旧但相对容易理解的基准。

有大量基准的事实仅证明，要获得每个人都同意的可比值并不容易，这仍然是一个有争议的话题......

【讨论】：

【解决方案3】：

CPU的频率决定了它在一定时间内可以做多少工作。所有机器上的代码都是相同的（即它是编译代码），所以是的，频率会影响运行程序所需的时间。

【讨论】：