CPU中的一條指令的執行過程

CPU中的一條指令的執行過程：

幾乎所有的馮bai·諾伊曼型電腦的CPU，其工作都可以分du為5個階段：取指zhi令、指令譯碼、dao執行指令、訪訪問數、結果寫回。

1．取指令階段

取指令（Instruction Fetch，IF）階段是將一條指令從主記憶體取到指令暫存器的過程。

程式計數器PC中的數值，用來指示目前指令在主記憶體中的位置。當一條指令被取出後，PC中的數值將根據指令字長度而自動遞增：若為單字長指令，則(PC) 1àPC；若為雙字長指令，則(PC) 2àPC，依此類推。

2．指令譯碼階段

取出指令後，電腦立即進入指令譯碼（Instruction Decode，ID）階段。

在指令譯碼階段，指令譯碼器依照預定的指令格式，對取回的指令進行分割與解釋，辨識區分出不同的指令類別以及各種取得運算元的方法。

在組合邏輯控制的電腦中，指令譯碼器對不同的指令操作碼產生不同的控制電位，以形成不同的微操作序列；在微程式控制的電腦中，指令譯碼器用指令操作碼來找到執行該指令的微程式的入口，並從此入口開始執行。

3．執行指令階段

在取指令和指令譯碼階段之後，接著進入執行指令（Execute，EX）階段。

此階段的任務是完成指令所規定的各種操作，具體實現指令的功能。為此，CPU的不同部分被連接起來，以執行所需的操作。

4．訪問訪問數階段

根據指令需要，有可能要存取主存，讀取操作數，這樣就進入了訪問訪問數（Memory，MEM）階段。

此階段的任務是：根據指令位址碼，得到運算元在主記憶體中的位址，並從主記憶體讀取該運算元用於運算。

5．結果寫回階段

作為最後一個階段，結果寫回（Write Back，WB）階段把執行指令階段的運行結果資料「寫回」到某種儲存形式：

結果資料經常被寫到CPU的內部暫存器中，以便被後續的指令快速地存取；

在某些情況下，結果資料也可被寫入相對較慢、但較廉價且容量較大的主記憶體。許多指令也會改變程式狀態字暫存器中標誌位的狀態，這些標誌位元標識著不同的操作結果，可用來影響程式的動作。

在指令執行完畢、結果資料寫回之後，若無意外事件（如結果溢位等）發生，電腦就接著從程式計數器PC取得下一指令位址，開始新一輪的循環，下一個指令周期將順序取出下一指令。

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