梳理 时钟周期 机器周期 指令周期 等周期以及各类字长 概念

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梳理 时钟周期 机器周期 指令周期 等周期以及各类字长 概念

2024-07-16 10:51| 来源: 网络整理| 查看: 265

时钟周期(节拍、T周期、CPU时钟周期):是计算机工作的最小时间周期,是CPU操作的最基本的单位。

n个时钟周期 → 1个机器周期

 

机器周期(CPU周期):通常把  通过一次总线事务 访问一次主存或I/O 的时间  定为1个机器周期。

n个机器周期 → 1个指令周期

 

指令周期:CPU从主存中 取出并执行 一条指令的时间称为指令周期。

 

机器字长(计算机字长、字长):指计算机一次能直接处理的二进制数据的位数,取决于数据总线的宽度。

数据总线线数(宽度) = 处理器位数 = CPU位数 → CPU一次能处理的数据的位数

CPU中通用寄存器的位数 取决于 机器字长

 

存储字长:存储单元中的二进制代码(存储字)位数,存储字长可以是8位、16位、32位等。 (此时的存储单元 指 字存储单元,是由n个字节存储单元构成的)

##区分 存储器的字长 和 存储器的字数

 每个地址所存数据的位数为存储器的字长,每个存储器的地址数为存储器的字数。

程序计数器PC的位数 取决于 存储器的字数(即 存储器地址的位数)

 

指令字长:指机器指令中二进制代码的总位数。

指令字长取决于从操作码的长度、操作数地址的长度和操作数地址的个数。不同的指令的字长是不同的。

指令字长一般都取存储字长的整数倍,若指令字长等于存储字长的n倍,则需要n次访存(对齐存放时),【1次访存需要1个机器周期】,故此时的 取指周期为机器周期的n倍

指令寄存器的位数 取决于 指令字长

 

参考:

1.百度百科

2.2019 王道考研 计算机组成原理(bilibili)

3.《2021年计算机组成原理考研复习指导(王道)》



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