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CPU的工作階段时间:2019-11-07 【转载】 根據(jù)馮諾依曼體系,CPU的工作分為以下 5 個階段:取指令階段、指令譯碼階段、執(zhí)行指令階段、訪存取數(shù)和結(jié)果寫回。 1、取指令將一條指令從主存儲器中取到指令寄存器的過程。程序計數(shù)器中的數(shù)值,用來指示當(dāng)前指令在主存中的位置。當(dāng) 一條指令被取出后,PC中的數(shù)值將根據(jù)指令字長度自動遞增。 2、指令譯碼階段,取出指令后,指令譯碼器按照預(yù)定的指令格式,對取回的指令進(jìn)行拆分和解釋,識別區(qū)分出不同的指令類 別以及各種獲取操作數(shù)的方法。 3、執(zhí)行指令階段,具體實現(xiàn)指令的功能。CPU的不同部分被連接起來,以執(zhí)行所需的操作。 4、訪存取數(shù)階段,根據(jù)指令需要訪問主存、讀取操作數(shù),CPU得到操作數(shù)在主存中的地址,并從主存中讀取該操作數(shù)用于運算。部分指令不需要訪問主存,則可以跳過該階段。 5、結(jié)果寫回階段,作為最后一個階段,結(jié)果寫回階段把執(zhí)行指令階段的運行結(jié)果數(shù)據(jù)“寫回”到某種存儲形式。結(jié)果數(shù)據(jù)一般會被寫到CPU的內(nèi)部寄存器中,以便被后續(xù)的指令快速地存取。 作用:在計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中,CPU是對計算機(jī)所有硬件資源(如存儲器、輸入輸出單元)進(jìn)行控制調(diào)配、執(zhí)行通用運算的核心硬件單元;是計算機(jī)的運算和控制核心。計算機(jī)系統(tǒng)所有軟件層操作,最終都通過指令集映射為CPU的操作,功能主要是解釋計算機(jī)指令以及處理計算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。 對于CPU而言,影響其性能的指標(biāo)主要有主頻、 CPU的位數(shù)以及CPU的緩存指令集。CPU的主頻,指的就是時鐘頻率,它直接的決定了CPU的性能。而CPU的位數(shù)指的就是處理器能夠一次性計算的浮點數(shù)的位數(shù),通常情況下,CPU的位數(shù)越高,CPU 進(jìn)行運算時候的速度就會變得越快。 |