1 什么是性能？
计算机性能的标准主要有两个指标：响应时间（Response time）和 吞吐率（Throughput）。
一般把性能，定义成响应时间的倒数，也就是：性能 = 1 / 响应时间
2 计算机的计时单位：CPU 时钟
时间是用来衡量性能的指标，用时间来衡量时，有两个问题。
2.1 时间不“准”
时间不“准”，原因统计时间是用类似于“掐秒表”一样，记录程序运行结束的时间减去程序开始运行的时间。这个时间也叫 Wall Clock Time 或者 Elapsed Time。计算机可能同时运行着好多个程序，CPU 实际上不停地在各个程序之间进行切换。Linux 下解决办法是用 time 的命令统计，同样的 Wall Clock Time 下，程序实际在 CPU 上到底花了多少时间。time 命令会返回三个值，第一个是 real time，也就是运行程序整个过程中流逝掉的时间（Wall Clock Time）；第二个是 user time，也就是 CPU 在运行你的程序，在用户态运行指令的时间；第三个是 sys time，是 CPU 在运行你的程序，在操作系统内核里运行指令的时间。而程序实际花费的 CPU 执行时间（CPU Time），就是 user time 加上 sys time。
注意：在多 CPU 的机器上，命令可能分配到不同的 CPU 上，我们拿到的 user time 和 sys time 是两个 CPU 上花费的时间之和，可能会导致 real time 可能会小于 user time+sys time。
2.2 拿到了 CPU 时间，我们也不一定可以直接“比较”出两个程序的性能差异
即使在同一台计算机上，CPU 可能满载运行也可能降频运行，降频运行的时候自然花的时间会多一些。
把程序的 CPU 执行时间变成 CPU 时钟周期数（CPU Cycles）和 时钟周期时间（Clock Cycle）的乘积。
程序的 CPU 执行时间 =CPU 时钟周期数×时钟周期时间
时钟周期时间：如电脑CPU主频 Intel Core-i7-7700HQ 2.8GHz，这里的 2.8GHz 就是电脑的主频（Frequency/Clock Rate）。可以先粗浅地认为，CPU 在 1 秒时间内，可以执行的简单指令的数量是 2.8G 条。如果想要更准确一点描述，这个 2.8GHz 就代表，我们 CPU 的一个“钟表”能够识别出来的最小的时间间隔。
CPU 时钟周期数：把它变成“指令数×每条指令的平均时钟周期数（Cycles Per Instruction，简称 CPI）”。不同的指令需要的 Cycles 是不同的，加法和乘法都对应着一条 CPU 指令，但是乘法需要的 Cycles 就比加法要多，自然也就慢。在这样拆分了之后，我们的程序的 CPU 执行时间就可以变成这样三个部分的乘积。
程序的 CPU 执行时间 = 指令数×CPI×Clock Cycle Time
此文章为 2 月Day4学习笔记，内容来源于 极客时间《深入浅出计算机组成原理》。
