指令周期,机器周期,时钟周期与存储周期的关系
发布网友
发布时间：2022-04-05 03:20
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懂视网
时间：2022-04-05 07:42
与微指令的执行周期对应的是指令周期。
指令周期是取出一条指令并执行这条指令的时间。一般由若干个机器周期组成，是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。指令周期类型有非访内指令的指令周期、取数指令的指令周期、存数指令的指令周期、空操作指令和转移指令的指令周期。计算机之所以能自动地工作，是因为CPU能从存放程序的内存里取出一条指令并执行这条指令；紧接着又是取指令，执行指令，如此周而复始，构成了一个封闭的循环。除非遇到停机指令，否则这个循环将一直继续下去。
指令不同，所需的机器周期数也不同。对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译码执行，不再需要其它的机器周期。对于一些比较复杂的指令，例如转移指令、乘法指令，则需要两个或者两个以上的机器周期。从指令的执行速度看，单字节和双字节指令一般为单机器周期和双机器周期，三字节指令都是双机器周期，只有乘、除指令占用4个机器周期。因此在进行编程时，在完成相同工作的情况下，选用占用机器周期少的命令会提高程序的执行速率，尤其是在编写大型程序程序的时候，其效果更加明显。
热心网友
时间：2022-04-05 04:50
首先周期的单位是时间 s ms ns，倒数是频率。针对上图，说明几点：
1：本图以 MIPS 汇编为例。
2：一个机器周期具体是几个时钟周期，要看CPU流水线的设计，但至少是一个，时钟周期是最小的单位，时钟周期的倒数为 CPU 的频率，比如 3GHz，意思就是 3*10^9 个时钟周期 / s。
3：一条指令一般=一条汇编，但在CPU维度上，指令仍然不是最小的执行单位(x86中还有微指令)，如上图，一条加法指令需要5个流水线指令：取指，译码，执行ALU，访存，回写寄存器。虽然不一定每个环节都用到，但为了实现流水线作业，所以都得执行。
4：同样为了实现流水线方便，每条流水线指令(取指、译码...) 会在一个机器周期内完成。且在单周期流水线的设计中机器周期长度都都相等，一般会让机器周期=存储周期 (时间长度上相等，概念不一样)，原因是流水线指令中，访存指令(读内存或者写内存)最耗时。
5：存储周期的简单解释，两次内存的读或者写之间的最短时间间隔，之所以这样定义，是因为内存(一般为DRAM) 的读操作，属于破坏性读出，读完每个存储单元，数据会暂时丢失，需要花时间刷新存储单元来恢复数据。所以可粗略的认为存储周期=读取时间+恢复时间。之所以粗略，是因为，读取数据的时间，还和总线传输时间有关。。。所以用两次访存的时间间隔定义，最为简单和精确。
热心网友
时间：2022-04-05 06:08
周期：取决于"晶振频率"，固定。但是因为工艺的关系，每个单元之间会有一定范围内的异同，"超频"就是这个道理，说到底还是"工艺"；数据量：一次存取的最大二进制数据量肯定固定。因为引脚数目肯定是固定的。
参考百度百科"机器周期"：指令周期（Instruction Cycle）：取出并执行一条指令的时间。总线周期（BUS Cycle）：也就是一个访存储器或I/O端口操作所用的时间。时钟周期（Clock Cycle）：处理操作的最基本单位，晶振频率的倒数。指令周期、总线周期和时钟周期之间的关系：一个指令周期由若干个总线周期组成，而一个总线周期时间又包含有若干个时钟周期。一个总线周期包含一个（只有取址周期）或多个机器周期。
