一条指令在cpu中的执行流程（理解CPU组成）

几乎全部的冯·诺伊曼型计算机的CPU，其工做均可以分为5个阶段：取指令、指令译码、执行指令、访存取数、结果写回。code

1．取指令阶段blog

取指令（Instruction Fetch，IF）阶段是将一条指令从主存中取到指令寄存器的过程。事件

程序计数器PC中的数值，用来指示当前指令在主存中的位置。当一条指令被取出后，PC中的数值将根据指令字长度而自动递增：若为单字长指令，则(PC)+1àPC；若为双字长指令，则(PC)+2àPC，依此类推。it

2．指令译码阶段io

取出指令后，计算机当即进入指令译码（Instruction Decode，ID）阶段。循环

在指令译码阶段，指令译码器按照预约的指令格式，对取回的指令进行拆分和解释，识别区分出不一样的指令类别以及各类获取操做数的方法。程序

在组合逻辑控制的计算机中，指令译码器对不一样的指令操做码产生不一样的控制电位，以造成不一样的微操做序列；在微程序控制的计算机中，指令译码器用指令操做码来找到执行该指令的微程序的入口，并今后入口开始执行。并行

在传统的设计里，CPU中负责指令译码的部分是没法改变的。不过，在众多运用微程序控制技术的新型CPU中，微程序有时是可重写的，能够经过修改为品CPU来改变CPU的译码方式。

3．执行指令阶段

在取指令和指令译码阶段以后，接着进入执行指令（Execute，EX）阶段。

此阶段的任务是完成指令所规定的各类操做，具体实现指令的功能。为此，CPU的不一样部分被链接起来，以执行所需的操做。

例如，若是要求完成一个加法运算，算术逻辑单元ALU将被链接到一组输入和一组输出，输入端提供须要相加的数值，输出端将含有最后的运算结果。

4．访存取数阶段

根据指令须要，有可能要访问主存，读取操做数，这样就进入了访存取数（Memory，MEM）阶段。

此阶段的任务是：根据指令地址码，获得操做数在主存中的地址，并从主存中读取该操做数用于运算。

5．结果写回阶段

做为最后一个阶段，结果写回（Writeback，WB）阶段把执行指令阶段的运行结果数据“写回”到某种存储形式：结果数据常常被写到CPU的内部寄存器中，以便被后续的指令快速地存取；在有些状况下，结果数据也可被写入相对较慢、但较廉价且容量较大的主存。许多指令还会改变程序状态字寄存器中标志位的状态，这些标志位标识着不一样的操做结果，可被用来影响程序的动做。

在指令执行完毕、结果数据写回以后，若无心外事件（如结果溢出等）发生，计算机就接着从程序计数器PC中取得下一条指令地址，开始新一轮的循环，下一个指令周期将顺序取出下一条指令。

许多新型CPU能够同时取出、译码和执行多条指令，体现并行处理的特性。