指令周期


完整执行一条指令所需要的时间

基本概念

指令周期读取-执行周期(fetch-and-execute cycle)是指CPU要执行指令经过的步骤。

计算机之所以能自动地工作,是因为CPU能从存放程序的内存里取出一条指令并执行这条指令;紧接着又是取指令,执行指令,如此周而复始,构成了一个封闭的循环。除非遇到停机指令,否则这个循环将一直继续下去。 指令周期 :CPU从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和。 CPU周期 :又称机器周期,CPU访问一次内存所花的时间较长,因此用从内存读取一条指令字的最短时间来定义。 时钟周期: 通常称为节拍脉冲或T周期。一个CPU周期包含若干个时钟周期。 [1]   

在取指令的阶段,指令是放在存储器(也就是内存)里的,实际上,通过PC寄存器和指令寄存器取出指令的过程,是由控制器(Control Unit)操作的。指令的解码过程,也是由控制器进行的。

一旦到了执行指令阶段,无论是进行算术操作、逻辑操作的 R 型指令,还是进行数据传输、条件分支的 I 型指令,都是由算术逻辑单元(ALU)操作的,也就是由运算器处理的。不过,如果是一个简单的无条件地址跳转,那么可以直接在控制器里面完成,不需要用到运算器。