CPU中的一條指令的執行過程是怎樣的

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  CPU中的一條指令的執行過程：

幾乎所有的馮bai·諾伊曼型計算機的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、訪存取數、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存中取到指令寄存器的過程。

程序計數器PC中的數值，用來指示當前指令在主存中的位置。當一條指令被取出后，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

取出指令后，計算機立即進入指令譯碼（Instruction Decode，ID）階段。

在指令譯碼階段，指令譯碼器按照預定的指令格式，對取回的指令進行拆分和解釋，識別區分出不同的指令類別以及各種獲取操作數的方法。

在組合邏輯控制的計算機中，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；在微程序控制的計算機中，指令譯碼器用指令操作碼來找到執行該指令的微程序的入口，并從此入口開始執行。

3．執行指令階段

在取指令和指令譯碼階段之后，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．訪存取數階段

根據指令需要，有可能要訪問主存，讀取操作數，這樣就進入了訪存取數（Memory，MEM）階段。

此階段的任務是：根據指令地址碼，得到操作數在主存中的地址，并從主存中讀取該操作數用于運算。

5．結果寫回階段

作為最后一個階段，結果寫回（Write Back，WB）階段把執行指令階段的運行結果數據“寫回”到某種存儲形式：

結果數據經常被寫到CPU的內部寄存器中，以便被后續的指令快速地存取；

在有些情況下，結果數據也可被寫入相對較慢、但較廉價且容量較大的主存。許多指令還會改變程序狀態字寄存器中標志位的狀態，這些標志位標識著不同的操作結果，可被用來影響程序的動作。

在指令執行完畢、結果數據寫回之后，若無意外事件（如結果溢出等）發生，計算機就接著從程序計數器PC中取得下一條指令地址，開始新一輪的循環，下一個指令周期將順序取出下一條指令。

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