计算机执行一条指令要多长时间？ 第1页

计算机执行一条指令要多长时间

看设备，看指令类型，对于intel来说，看这篇文档：

从内存中取一个word要多长时间（包括缓存命中和未命中的情况）

实际上没办法给出准确的时间，因为cache分几级，每一级的时间开销也不一样。甚至有极端情况比如word不对齐怎么办？

从磁盘上读取连续的数据要多长时间，定位到磁盘上的新位置又要多长时间?

看你用什么样的硬盘，看你读什么样的数据，机械硬盘和SSD速度肯定不一样，SSD没有寻道时间的概念但机械硬盘有。

你说的这些问题大部分都是性能相关的，跟硬件关联度很大，你说有书上给出了一个答案但我敢打包票说这个答案没有适用性，也没有实际意义，因为不同设备，不同测试样例的差异很大。

甚至，你在十年前的设备上跑和在十年后的设备上跑，结果差别也很大。

执行典型指令 1/1,000,000,000秒=1纳秒
从一级缓存中读取数据 0.5纳秒
分支预测错误 5纳秒
从二级缓存中读取数据 7纳秒
互斥锁定/解锁 25纳秒
从主存储器中读取数据 100纳秒

以上的内容应该就是十年前的数据，现在台式机的速度普遍比这个都要快的多，况且现在已经有三级缓存了，CPU的结构也复杂的多。

在 1Gbps 的网络中发送2KB 数据 20,000纳秒

这个数据显然不包括软件层面上的开销

从内存中读取1MB 数据 250,000纳秒
从新的磁盘位置读取数据(寻轨) 8,000,000纳秒
从磁盘中读取1MB 数据 20,000,000纳秒

新设备应该比这都快

在美国向欧洲发包并返回 150毫秒=150,000,000纳秒

基本上只是传输开销，没算协议栈开销。

题主是一个大三计算机的学生，对这些数字，看看就可以了，学好计算机组成原理，了解一下基本原理就够了，对于细节问题（比如CPU时钟周期）可以不要太在意，除非确定自己将来要做这个方向。

手册上能一下查到的，不算技术（比如指令开销）；手册上查完需要理解分析一下的，才是技术（比如段页式操作）。前者更像是研究茴字有几种写法一样。

你问的这些东西，有些可以查手册得到，不要太深挖，意义不是很大。打好编程基础，用C+汇编写一个简易的操作系统，会让你掌握更多的技能，远比你了解这些东西要重要。