我們在使用計算機，或者編寫程式時，都希望通過一定的引數去度量計算機或者程式的效能。時間常用來度量計算機效能。完成任務所需時間越少，計算機越快。這是我們期望看到的。時間是唯一能夠被完全可靠測量的計算機效能指標。
我們都知道計算機中乙個重要的效能指標：主頻，又叫時鐘頻率，單位一般是hz。若一台計算機的主頻是4.0ghz，則表示一秒可以完成4.0g個時鐘週期。
時鐘週期長度是時鐘頻率的倒數。
時鐘週期是計算機中最基本的、最小的時間單位。單位一般是秒。計算機的時鐘頻率是4.0ghz，則時鐘週期是
1 4×
109=
2.5×10
−10
s\frac1 =2.5 \times 10^s
4×1091
=2.
5×10
−10s
通俗來講，時鐘週期數是完成所有指令所需時鐘週期的個數。這個時間是離散的，不連續的時間間隔（這一點很好理解，因為通常計算機完成乙個程式的指令時中間會穿插其他程式的指令）。
程 序的
cpu執
行時間=
程式的c
pu時鐘
週期數時
鐘頻
率程式的cpu執行時間 = \frac
程式的cpu
執行時間
=時鐘頻
率程式的
cpu時
鐘週期數
該公式表明，硬體設計者可以通過減少程式執行時所需的cpu時鐘週期數，或減少時鐘週期長度來提高效能。
我們知道，計算機是通過執行指令來執行程式的，因此執行時間依賴於程式中的指令數。
cpi（clock cycles per instruction），每條指令的時鐘週期數。
表示某個程式或程式片段執行時，平均每條指令所需的指令週期數。我們由cpi可以得到cpu時鐘週期數的計算公式：
c pu
時鐘週期
數=程式
的指令數
×cpi
cpu時鐘週期數 = 程式的指令數 \times cpi
cpu時鐘周
期數=程
序的指令
數×cp
i我們將
程 序的
cpu執
行時間=
程式的c
pu時鐘
週期數時
鐘頻
率程式的cpu執行時間 = \frac
程式的cpu
執行時間
=時鐘頻
率程式的
cpu時
鐘週期數
和c pu
時鐘週期
數=程式
的指令數
×cpi
cpu時鐘週期數 = 程式的指令數 \times cpi
cpu時鐘周
期數=程
序的指令
數×cp
i結合起來，得到cpu時間的另外乙個計算公式：
c pu
時間=指
令數×c
pi×時
鐘周期長
度cpu時間 = 指令數 \times cpi \times 時鐘週期長度
cpu時間=
指令數×
cpi×
時鐘週期
長度再將時鐘週期長度用時鐘頻率替換，得到公式：
c pu
時間=指
令數×c
pi時鐘
頻率
cpu時間 = \frac
cpu時間=
時鐘頻率
指令數×
cpi
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