电脑cpu指令周期 | 指令包含的cpu周期数最多

指令包含的cpu周期数最多

指令周期（Instruction Cycle）是执行一条指令所需要的时间，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。

CLA是一条非访内指令，它需要两个CPU 周期，其中取指令阶段需要一个CPU周期，执行指令阶段需要一个CPU周期。

CPU的工作周期和指令周期的概念

N：非连续周期，在此周期中ARM7TDMI内核请求与一个内存地址进行数据传送，该地址与前一个周期所使用的地址无关。

S：连续周期，在此周期中ARM7TDMI内核请求与一个内存地址进行数据传送，该地址比前一个周期所使用的地址大一个字或半个字。

I：内部周期，在此周期中ARM7TDMI内核不请求内存数据传送，因为它正在执行一个内部功能，这时没有有用的预取指能够被执行。

C：协处理器传输周期，在此周期中ARM7TDMI内核使用数据总线与协处理器进行通信，但不请求内存操作。

据我了解，指令周期还可以再细分为若干个CPU时钟周期（由CPU时钟频率决定），一个N、S、I、C周期都有可能包含若干个CPU时钟周期，如当CPU执行从内存中取操作数操作，若cache miss时则需要从内存中读取数据，此时指令周期中就有可能插入若干个CPU时钟周期来等待内存（我们把它称为等待周期）。

计算机的指令周期包含若干个cpu周期

　　计算机中时钟周期是（主频的倒数），一个时钟周期cpu仅完成一个最基本的动作，完成一个基本操作的时间为机器周期，一般由几个时钟周期组成；　　完成一条指令为指令周期。　　一般由几个机器周期组成，指令不同机器周期数也不同。　　以本本1.6G为例，机器周期由两个时钟周期组成，平均三个机器周期完成一条指令（这要假设，看不到）时钟周期为1/（1.6*1024m）=0.61ns机器周期为0.61*2=1.22ns平均指令周期3*1.22ns=3.66ns平均指令执行速度为1/（3.66ns）=273.22MIPS（百万条指令每秒）这只是计算方法，条件也是假设的，晶振不知。　　大致算法就这样，数学不好。　　如有算错请多指

什么是指令周期什么是CPU周期

1、时钟周期也称为振荡周期, 定义为时钟脉冲的倒数 (可以这样来理解, 时钟周期就是单 片机外接晶振的倒数, 例如 12M 的晶振, 它的时间周期就是 1/12 us) , 是计算机中最基本的、 最小的时间单位。

2、机器周期。在计算机中, 为了便于管理, 常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段, 每一阶段完 成一项工作。例如,取指令、存储器读、存储器写等,这每一项工作称为一个基本操作。完 成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。

3、指令周期。指令周期是执行一条指令所需要的时间, 一般由若干个机器周期组成。

4、总线周期。通常把 CPU 通过总线对微处理器外部 (存储器或 I/O端口 ) 进行一次访问所需要时间称为一个总线 周期 。

补充说明:

1、指令周期：是指执行一条指令所占用的全部时间，一个指令周期通常含1~4个机器周期。

2、时钟周期：又称状态周期，是震荡周期的两倍，每个时钟的前半周期完成算数逻辑操作，在后半周期，内部寄存器与寄存器间的传输一般在此状态发生。

一个完整的指令周期包括哪些cpu工作周期

指令周期，就是执行一条指令所需要的时间，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，读取－执行周期（fetch-and-execute cycle）是指CPU要执行指令经过的步骤。

计算机所以能自动地工作，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。

指令周期 :CPU从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和。

CPU周期 :又称机器周期，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。

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。

如何确定一个指令周期应包含几个CPU周期

一个完整的指令周期包括：取指周期、间址周期、执行周期、中断周期。

计算机中我们常常会混淆指令周期、CPU周期和时钟周期，要区分这些并不难，但要想彻底弄懂这些，就得要求我们对CPU底层有一定了解。

一.指令周期

指令周期：是指计算机从取指到指令执行完毕的时间

计算机执行指令的过程可以分为以下三个步骤：

Fetch（取指），也就是从 PC 寄存器里找到对应的指令地址，根据指令地址从内存里把具体的指令，加载到指令寄存器中，然后把 PC 寄存器自增，好在未来执行下一条指令。

Decode（译码），也就是根据指令寄存器里面的指令，解析成要进行什么样的操作，是 R、I、J 中的哪一种指令，具体要操作哪些寄存器、数据或者内存地址。

Execute（执行指令），也就是实际运行对应的 R、I、J 这些特定的指令，进行算术逻辑操作、数据传输或者直接的地址跳转。

在取指令的阶段，我们的指令是放在存储器（也就是内存）里的，实际上，通过 PC 寄存器和指令寄存器取出指令的过程，是由控制器（Control Unit）操作的。指令的解码过程，也是由控制器进行的。一旦到了执行指令阶段，无论是进行算术操作、逻辑操作的 R 型指令，还是进行数据传输、条件分支的 I 型指令，都是由算术逻辑单元（ALU）操作的，也就是由运算器处理的。不过，如果是一个简单的无条件地址跳转，那么我们可以直接在控制器里面完成，不需要用到运算器。

指令生命周期

二. CPＵ周期

CPU周期亦称机器周期，在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。

例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作（注意：每一个基本操作都是由若干CPU最基本的动作组成）。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期。

三. 时钟周期

时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟频率的倒数。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。

四. 周期之间的关系

指令周期（Instruction Cycle）：取出并执行一条指令的时间。

CPU周期：一条指令执行过程被划分为若干阶段，每一阶段完成所需时间。

时钟周期（Clock Cycle）：又称震荡周期，是处理操作的最基本单位。

对于一个指令周期来说，我们取出一条指令，然后执行它，至少需要两个 CPU 周期。取出指令至少需要一个 CPU 周期，执行至少也需要一个 CPU 周期，复杂的指令则需要更多的 CPU 周期。而一个CPU周期是若干时钟周期之和。

周期之间关系

所以，我们说一个指令周期，包含多个 CPU 周期，而一个 CPU 周期包含多个时钟周期。

本文是《深入浅出计算机组成原理》学习笔记

原文链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/90829922

单周期cpu的指令周期

　　相互关系如下：　　指令周期是取出并执行一条指令的时间，指令周期常常有若干个CPU周期（也叫机器周期），CPU周期一般由12个时钟周期组成（时钟周期通常由晶振决定）。　　也就是说指令周期的通常大于cpu周期，指令周期的长短与执行的指令有关，有的指令需要花费更多的CPU周期。　　1、时钟周期　　时钟周期也称为振荡周期，定义为时钟脉冲的倒数（可以这样来理解，时钟周期就是单片机外接晶振的倒数，例如12M的晶振，它的时间周期就是1/12us），是计算机中最基本的、最小的时间单位。　　在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。对于某种单片机，若采用了1MHZ的时钟频率，则时钟周期为1us；若采用4MHZ的时钟频率，则时钟周期为250us。由于时钟脉冲是计算机的基本工作脉冲，它控制着计算机的工作节奏（使计算机的每一步都统一到它的步调上来）　　在8051单片机中把一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示）。　　2、机器周期　　在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。　　8051系列单片机的一个机器周期同6个S周期（状态周期）组成。前面已说过一个时钟周期定义为一个节拍（用P表示），二个节拍定义为一个状态周期（用S表示），8051单片机的机器周期由6个状态周期组成，也就是说一个机器周期=6个状态周期=12个时钟周期。　　3、指令周期　　指令周期是执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成。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。　　通常含一个机器周期的指令称为单周期指令，包含两个机器周期的指令称为双周期指令。　　CC2530的每个指令周期是一个时钟，而标准的8051每个指令周期是12个时钟。

任何一条指令的指令周期至少需要多少个CPU工作周期

CPU周期概念:

在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。 例如，取指令、 存储器 读、存储器写等，这每一项工作称为一个 基本操作 。 完成一个 基本操作 所需要的时间称为机器周期。 通常用内存中读取一个 指令字 的最短时间来规定CPU周期。 三. 时钟周期 时钟周期也称为 振荡周期 ，定义为 时钟频率 的 倒数 。 时钟周期是计算机中最基本的、最小的 时间单位 。 在一个时钟周期内，CPU仅完成一个 最基本的动作 。 四. 周期之间的关系 指令周期 （Instruction Cycle）：取出并执行一条指令的时间。

CPU的指令周期

在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。 指令周期常常用若干个CPU周期数来表示，CPU周期也称机器周期。 根据定义可以看出，一条指令至少需要一个机器周期，而且一般情况下一个机器周期是完成不了的，所以汇编中一条指令需要不止一个机器周期。

cpu指令周期包括

指令周期：是指计算机从取值到执行执行完毕的时间

计算机执行指令的过程可以分为以下三个步骤：

Fetch（取指），也就是从 PC 寄存器里找到对应的指令地址，根据指令地址从内存里把具体的指令，加载到指令寄存器中，然后把 PC 寄存器自增，好在未来执行下一条指令。

Decode（译码），也就是根据指令寄存器里面的指令，解析成要进行什么样的操作，是 R、I、J 中的哪一种指令，具体要操作哪些寄存器、数据或者内存地址。

Execute（执行指令），也就是实际运行对应的 R、I、J 这些特定的指令，进行算术逻辑操作、数据传输或者直接的地址跳转。

在取指令的阶段，我们的指令时放在存储器（也就是主内存）里的，通过PC寄存器和指令寄存器取出指令的过程，是由控制器（Control Unit）操作的。指令的解码过程也是由控制器进行的。一旦到了执行指令阶段，无论时进行算术操作 、逻辑操作的 R 型指令，还是进行数据传输、条件分支的 I 型指令，都是由算术逻辑单元（ALU）操作的，不过，如果是一个简单的无条件地址跳转，那么我们可以直接在控制器里面完成，不需要用到运算器。

指令周期与cpu周期

指令周期，就是执行一条指令所需要的时间，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，读取－执行周期（fetch-and-execute cycle）是指CPU要执行指令经过的步骤。计算机所以能自动地工作，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。指令周期 :CPU从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和。CPU周期 :又称机器周期，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。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。