机器指令周期是什么意思 机器指令周期的含义

1、机器指令周期的概念

机器指令周期是指计算机执行一条指令所需要的时间周期，其中包含了从取指令到执行完指令的一系列操作，如指令译码、取数、运算和写回等。每台计算机的指令周期是根据CPU时钟周期而定的，CPU时钟周期单位时间内能够执行的操作数是一定的。

2、机器指令周期的组成

机器指令周期由若干个子周期组成，每个子周期都是完成一项特定功能的时间段。其中包括：

1）指令寻址周期：CPU从存储器中读取指令代码的过程。

2）指令译码周期：CPU对指令进行解析和翻译的过程。

3）取数周期：从寄存器或存储器中取得需要处理的数据的过程。

4）执行周期：对数据进行运算、逻辑判断等操作的过程。

5）写回周期：将执行结果写回寄存器或存储器的过程。

3、机器指令周期与CPU时钟周期的关系

机器指令周期与CPU时钟周期是密切相关的。CPU时钟周期是CPU内部振荡器一个震荡周期的时间，也就是处理器时钟的周期。在一个CPU时钟周期内，CPU能够执行的操作是有限的，不同CPU时钟周期的机器指令周期也不同。通常情况下，一个指令周期包含多个CPU时钟周期。

CPU时钟速度越高，每秒钟发出的时钟脉冲次数就越多，每个指令周期时间就越短，CPU的处理能力就越强。

4、机器指令周期的影响因素

机器指令周期受到多个因素的影响，例如CPU的体系结构、芯片制造工艺、指令系统设计等。指令系统设计的优良程度直接决定了CPU的性能、功耗和功效比。常用的微处理器架构有CISC（Complex Instruction Set Computing）和RISC（Reduced Instruction Set Computing），CISC架构的指令集比RISC复杂，其指令周期也相应较长，RISC架构的指令集比CISC简单，可以在较短的指令周期内完成操作，所以处理速度较快。其它因素还包括存储器访问速度、总线带宽、CPU缓存等等。