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申論題資訊

試卷:112年 - 112 民航特種考試_三等_航空通信:計算機概論#116550
科目:計算機概論、大意(資訊科學概論,電腦常識,電子計算機概論)
年份:112年
排序:0

題組內容

二、指令循環(instruction cycle)為 CPU 執行指令的一個循環過程,包含 IF (Instruction Fetch) 、ID(Instruction Decode)、MEM(Memory Access)、 EXE(Execution)及 WB(Write Back)等步驟。請回答下列問題(若有 計算過程,請列出,否則不予計分):(每小題 10 分,共 30 分)

申論題內容

(一)請詳細描述「IF」的過程。

詳解 (共 1 筆)

詳解 提供者:hchungw

「IF」或「Instruction Fetch」階段是CPU執行指令的第一個步驟,在這個過程中,CPU從記憶體中取得下一條要執行的指令。這個過程具體包括以下幾個步驟:
PC(程序計數器)讀取:程序計數器(PC)保存著下一條指令的記憶體地址。在IF階段的開始,CPU讀取PC中的值,這個值指向當前要執行的指令在記憶體中的位置。
指令讀取:CPU使用PC中的地址從記憶體中讀取指令。這個過程可能涉及到記憶體子系統的操作,如記憶體控制器發起記憶體讀取請求,並從記憶體獲取指令數據。
PC更新:在指令被讀取之後,PC需要被更新以指向下一條指令的地址。對於大多數指令來說,這僅僅意味著將PC的值增加以指向下一條連續的指令地址。對於固定長度的指令集,這通常是將PC的值增加一個固定數值(例如,在32位元指令集中通常增加4)。對於可變長度的指令集,增加的數值可能根據指令的實際長度而不同。
這個階段完成後,CPU就有了要執行的指令,接著會進入下一階段,即指令解碼(ID)階段,對取得的指令進行解析並準備後續的操作。IF階段是指令循環的基礎,確保了CPU能夠連續地從記憶體中獲取執行指令,從而進行計算和控制流程的管理。