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【计算机组成原理】指令执行过程

星拱北辰 发布时间:2021-03-31 19:12:47 ,浏览量:0

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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