【计算机组成原理】指令执行过程
机器周期和时钟周期
- 机器周期:又称CPU周期。
- 时钟周期:又称CPU时钟周期,是CPU操作的最基本单位。
指令周期
指令周期是CPU从主存中取出并执行一条指令的时间,不同指令的指令周期可能不同。
指定周期常用若干机器周期来表示,一个机器周期又包含若干时钟周期。
每个指令周期内的机器周期可以不等,每个机器周期内的时钟周期也可以不等。
指令周期包含:取指周期、间址周期、执行周期、中断周期。
指令周期的每个工作周期都由CPU访存,但是访存的目的不同。
- 取指周期:取指令。
- 间址周期:取有效地址。
- 执行周期:取操作数。
- 中断周期:保存程序断点。
为了区分不同的工作周期,CPU设置4个标志触发器区分,并以1状态表示有效。
- FX对应取指:
1->FX
- IND对应间址:
1->IND
- EX对应执行:
1->EX
- INT对应中断:
1->INT
指令周期的数据流
数据流:根据指令要求依次访问的数据序列。
在指令执行不同的阶段,要求依次访问的数据序列是不同的。
取指周期
此阶段会根据PC中的内容从主存中取出指令代码并存放在IR中。
PC中存放的是指令的地址,根据此地址从内存单元中取出的是指令,并放
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