5.2 指令执行过程

5.2.1 指令周期

CPU从主存中每取出并执行一条指令所需的全部时间称为指令周期,即CPU完成一条指令的时间。
指令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(时钟周期也叫节拍)
取指周期中,指令字长等于两倍存储字长则一个指令周期包含2个机器周期
指令字长一般情况下是存储字长的整数倍参考例题18
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5.2.2 指令周期的数据流

1.取指周期
根据PC中的内容从主存中去除指令代码保存到IR中
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2.间指周期
取操作数有效地址
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3.执行周期
根据IR中的指令字的操作码和操作数通过ALU操作产生执行结果,不同指令执行周期操作不同
4.中断周期
处理中断请求
(1)保存断点
(2)形成中断程序的入口地址由CU给出,直接写到PC中
(3)硬件关中断
(1)和(3)操作
0->MAR 1->W
PC->MDR
MDR->M(MAR)
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5.2.3 指令执行方案

1.单指令周期
指令串行执行,下一条指令只能在前一条指令执行结束后才启动。指令周期取决于最长的指令执行时间
2.多指令周期
对不同类型的指令选用不同执行步骤来完成
3.流水线方案
并行执行

例题
5.2 指令执行过程
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5.2 指令执行过程
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