某台主频为400MHz的计算机执行标准测试程序[1]，程序中指令类型、执行数量和平均时钟周期[2]数如下： 指令类型 指令执行数量 平均时钟周期数 整数 45000 1 数据传送[3] 75000 2 浮点 8000 4 分支 1500 2 求该计算机的有效CPI、MIPS和程序执行时间。

考查要点：本题主要考查计算机性能指标的计算，包括有效CPI、MIPS和程序执行时间。
解题核心思路：

1. 有效CPI：通过总时钟周期数除以总指令数计算，需先分别计算各指令类型的总周期数并求和。
2. MIPS：利用主频与CPI的关系，公式为 MIPS = 主频（Hz） / CPI。
3. 执行时间：总时钟周期数除以主频（需注意单位转换）。

破题关键点：

• 总时钟周期数的正确计算（各指令数量 × 对应周期数求和）。
• 单位转换：主频为MHz时需转换为Hz（如400MHz = 400×10⁶ Hz）。

1. 计算有效CPI

公式：
$\text{CPI} = \frac{\text{总时钟周期数}}{\text{总指令数}}$
步骤：

1. 计算各指令类型的总周期数：
   • 整数指令：$45000 \times 1 = 45000$
   • 数据传送：$75000 \times 2 = 150000$
   • 浮点指令：$8000 \times 4 = 32000$
   • 分支指令：$1500 \times 2 = 3000$
   • 总周期数：$45000 + 150000 + 32000 + 3000 = 230000$
2. 计算总指令数：
   $45000 + 75000 + 8000 + 1500 = 129500$
3. 代入公式：
   $\text{CPI} = \frac{230000}{129500} \approx 1.776$

2. 计算MIPS

公式：
$\text{MIPS} = \frac{\text{主频（Hz）}}{\text{CPI}}$
步骤：

1. 主频转换：$400\text{MHz} = 400 \times 10^6 \text{Hz}$
2. 代入公式：
   $\text{MIPS} = \frac{400 \times 10^6}{1.776} \approx 225.225 \text{ MIPS}$

3. 计算程序执行时间

公式：
$\text{执行时间} = \frac{\text{总时钟周期数}}{\text{主频（Hz）}}$
步骤：

1. 代入公式：
   $\text{执行时间} = \frac{230000}{400 \times 10^6} = 0.000575 \text{秒} = 0.575 \text{秒}$
   注意：原题答案中执行时间为575秒，此处存在单位转换错误，正确结果应为0.575秒。