5.2 指令执行过程

5.2.1 指令周期

CPU 从主存中取出并执行一条指令的时间称为指令周期。

时钟周期是计算机操作的最小单位时间，由计算机的主频决定，是主频的倒数。工作脉冲是控制器的最小时间单位，起定时触发作用。

合成指令周期

取指周期：取指令

间址周期：取操作数有效地址

执行周期：取操作数

中断周期：保存程序断点

CPU 区分指令和数据的依据，取指周期取出的是指令，执行周期取出的是数据。

5.2.2 指令周期的数据流

1.取指周期

取指周期的任务是根据 PC 中的内容从主存中取出指令代码并存放在 IR 中。

2.间址周期

取指周期的任务取操作数有效地址。

3.执行周期

执行周期的任务是取操作数。

4.中断周期

中断周期的任务是处理中断请求。其实就是把 PC 的值写入主存。

5.2.3 指令执行方案

1.单指令周期

所有指令都选用相同的执行时间来完成，称为单指令周期方案。

2.多指令周期

可选用不同个时钟周期来完成不同指令的执行过程。

3.流水线方案

指令之间可以并行执行的方案，称为流水线方案。