指令周期、中断周期、机器周期(CPU周期)、时钟周期
指令周期: CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间叫指令周期,也即CPU完成一条指令的时间叫指令周期
一般一条完整的指令包括:取指周期、间址周期、执行周期、中断周期。
JMP X:该指令的指令周期只有取指周期。
ADD X:该指令只有取指周期、执行周期。
一个指令周期包含的机器周期个数亦与指令所要求的动作有关,如单操作数指令,只需要一个取操作数周期,而双操作数指令需要两个取操作数周期。实际上,不同的指令可以有不同的机器周期个数,而每个机器周期又可包含不同的时钟脉冲个数。
取指周期:在取指周期中CPU主要完成两个操作:(1)按程序计数器PC的内容取指令(2)形成后继指令的地址;
间址周期:当遇到间接寻址的指令时,由于指令字中只给出操作数有效地址的地址,因此,为了取出操作数,需先访问一次存储器,取出有效地址,然后再访问存储器,取出操作数。
执行周期:间址周期是取出操作数的有效地址。执行周期是取出操作数,并执行。
中断周期:当CPU采用中断方式实现主机与I/O交换信息时,CPU在每条指令执行阶段结束前, 都要发中断查询信号,以检测是否有某个I/O提出中断请求。如果有请求,CPU则要进入中断响应阶段,又称中断周期。在这阶段, CPU必须将程序断点保存到存储器中。
每个指令的CPU周期不同,每个CPU周期的长度也不同。
机器周期(CPU周期):CPU访问一次内存所花的时间较长,因此用从内存读取一条指令字的最短时间来定义。
指令周期的每个阶段都是一个机器周期。指令周期中所包含的CPU周期的长度并不是相同的,因此指令周期又有定长CPU周期组成的指令周期,不定长CPU周期组成的指令周期。
时钟周期:通常称为节拍脉冲或T周期。一个CPU周期包含若干个时钟周期。
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