指令系统的执行流程,按时间顺序可分为关键步骤:
首先,CPU通过指令指针寄存器(IP)中的内容,即指令地址,经由地址总线发送到存储器的地址寄存器中。
接着,存储器根据地址寄存器的指示,从存储器的数据寄存器中读取指令,并暂时储存。
然后,从数据寄存器中取出指令,通过数据总线送入控制器的指令寄存器中,准备执行。
指令寄存器中的操作码部分被送往指令译码器,经过译码器解析,生成相应的操作控制信号,驱动各个执行部件进行相应的操作。
根据译码结果,执行对应的操作,完成指令的指定任务。
指令执行完毕后,程序计数器(即指令指针寄存器)的值会根据指令类型进行调整。如果是顺序执行的指令,计数器内容加1,指向下一个待执行指令的地址,形成执行流程的连续性。
指令系统是计算机硬件的语言系统,也叫机器语言,它是软件和硬件的主要界面,从系统结构的角度看,它是系统程序员看到的计算机的主要属性。因此指令系统表征了计算机的基本功能决定了机器所要求的能力,也决定了指令的格式和机器的结构。对不同的计算机在设计指令系统时,应对指令格式、类型及操作功能给予应有的重视。