某计算机主频为1GHz，在其上运行的目标代码[1]包含times (10)^5条指令，分4类，各类指令所占比例和各自CPI如下表所示，求程序的MIPS和该段程序的执行时间，写出计算过程。times (10)^5

考查要点：本题主要考查计算机性能评估中的平均CPI计算、MIPS（每秒百万条指令数）以及程序执行时间的计算方法。

解题核心思路：

1. 平均CPI：根据各类指令的比例和对应的CPI加权求和。
2. MIPS：通过主频与平均CPI的关系计算，需注意单位转换（主频为GHz需转换为Hz）。
3. 执行时间：总指令数乘以平均CPI得到总时钟周期数，再除以主频（周期/秒）得到时间。

破题关键点：

• 正确应用加权平均公式计算平均CPI。
• 单位统一：主频需转换为Hz（1GHz = $10^9$ Hz）。
• 公式变形：MIPS和执行时间的公式需根据定义灵活推导。

1. 计算平均CPI

平均CPI为各类指令比例与对应CPI的加权和：
$\begin{aligned}\text{CPI} &= 1 \times 60\% + 2 \times 18\% + 4 \times 12\% + 8 \times 10\% \\&= 0.6 + 0.36 + 0.48 + 0.8 \\&= 2.24\end{aligned}$

2. 计算MIPS

MIPS公式为：
$\text{MIPS} = \frac{\text{主频}}{\text{平均CPI} \times 10^6}$
代入主频$1\text{GHz} = 10^9\text{Hz}$：
$\text{MIPS} = \frac{10^9}{2.24 \times 10^6} \approx 446.43$

3. 计算执行时间

执行时间公式为：
$\text{执行时间} = \frac{\text{指令总数} \times \text{平均CPI}}{\text{主频}}$
代入数据：
$\text{执行时间} = \frac{2 \times 10^5 \times 2.24}{10^9} = 4.48 \times 10^{-4} \text{秒}$