2.1.4　计算机执行指令的基本过程

计算机的工作是自动快速地执行程序。在计算机中，用程序计数器（PC）来决定程序中各条指令的执行顺序。计算机开始执行程序时，程序计算器为该执行程序的第一条指令所在的内存单元地址，此后按照如下步骤依次执行程序中的各指令。

1．取指令

按程序计数器中的地址，从内存器中取出当前要执行的指令并传送到指令寄存器。

2．解析指令

解析指令为寄存器中的指令，由译码器对指令中的操作码进行译码，将指令中的操作码转换成相应的控制信息。由指令中的地址码确定操作数存放的地址。

3．执行指令

由操作控制电路发出完成该操作所需要的一系列控制信息，对由源地址码所指出的源操作数做该指令所要求的操作，并将操作结果存放到由目的地址码所指出的地方。

4．修改程序计数器

一条指令执行完后，根据程序的要求修改程序计算器（PC）的值，如果当前执行完的指令中不产生转移地址，则将程序计数器（PC）加n（当前执行完的指令是n字节指令）；如果当前执行完的指令是转移指令，则将转移地址送入程序计数器，最后转“1. 取指令”继续执行，直到所有指令执行完毕。

CPU从内存中取出一条指令解析并执行，一条指令执行完后，再从内存取出下一条指令分析并执行。CPU不断地取指令、分析指令、执行指令，这就是程序的执行过程。

5．指令执行时序

每条指令占用的时间称为指令周期，考虑到计算机中存储器的运行速度最慢，通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期。分析指令由指令译码电路完成，所需时间极短。执行指令过程中可能访问一次存储器，也可能访问多次存储器，因此，执行指令的指令周期不确定。