06 Performance
Defining Performance
响应时间（response time），就是一个任务从开始到结束的时间，也称为执行时间（execution time）。
吞吐（throughput），指的是给定时间处理的任务数，也称为带宽（bandwidth）。
减少响应时间一定能提高吞吐，反之才不一定。
我们衡量 的性能，使用如下公式 定义 比 快多少 为了统一，一般都说性能提高多少倍，而不是混用性能提高和执行之间减少。
Measuring Performance
时间本身有多种定义。
最直观的是挂钟时间（wall clock time），也称为运行时间或经过时间（elapsed time），就是程序执行所花的实际时间，包括 CPU 运算、访问内存、I/O 等等一切开销。
计算机上往往运行多个程序，操作系统往往是优化吞吐而不是一个程序的执行时间。CPU 执行时间（CPU execution time）单指消耗了多少 CPU 的时间，又可以分为用户 CPU 时间（user CPU time）和系统 CPU 时间（system CPU time）。
衡量 CPU 时间往往使用时钟周期（clock cycles, clock ticks, clock period 等）表示。还有一个概念是时钟频率（clock rate），是时钟周期的倒数。比如时钟周期是 250ps，时钟频率是 4GHz。
CPU Performance and Its Factors
那么硬件设计师可以通过减少程序用的 CPU 时钟周期数或者提高时钟频率。不过，往往需要折衷，因为许多减少程序的时钟周期数的技术往往会也会增加时钟周期。
Instruction Performance
每条指令的时钟周期（clock cycles per instruction, CPI）指的是一个程序或者程序段中每条指令的平均时钟周期数。
The Classic CPU Performance Equation
一般地，我们可以容易地测量 CPU 时间，时钟周期往往硬件规格会给出。剩余两项比较难获得，不过获得其中一个，另一个也就确定了。有一些软件可以帮助我们获取指令数。
性能是由这三个因子共同确定的。只是用其中一个分析可能会误入歧途。比较两个机器，那么需要综合考虑这三个因子。
算法、编程语言、编译器、指令集架构都会影响性能。具体的看，前面三个会影响指令数和 CPI，而指令集架构会影响三者。比如一个算法除法用的多，那么 CPI 会比较大。