计算机执行一条指令需要多长时间?怎么算的

作者&投稿:达功 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
简要说明计算机执行一条指令的基本操作。~

通常一条指令对应着一种基本操作。一个计算机能执行什么样的指令,有多少条指令,这是由设计人员在设计计算机时决定的。计算机所能直接执行的全部指令,就是计算机的指令系统。
以二进制编码表示的指令叫机器指令,它通常包括操作码和操作数两大部分,操作码表示计算机执行什么操作,操作数指明参加操作的数的本身或操作数所在的地址。
因为计算机只认识二进制数,所以计算机指令系统中的所有指令都必须以二进制编码的形式来表示。
一般把计算机完成一条指令所花费的时间称为一个指令周期,指令周期越短,指令执行越快。通常所说的CPU主频或工作频率,就反映了指令执行周期的长短。

扩展资料:
按照冯·诺伊曼的存储程序思想,利用计算机解题首先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列(即程序)和原始数据通过输入设备输送到计算机内存储器中,计算机运行时,依次从内存中取出一条条指令;
控制器对指令进行分析判断,按照指令要求,发出不同的控制信号,在控制器的指挥下完成规定的操作,直到完成全部操作为止。计算机的工作原理可以概括为存储程序和程序控制。
计算机在运行时,CPU从内存读出一条指令到CPU内执行,指令执行完,再从内存读出下一条指令到CPU内执行。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。
参考资料来源:百度百科-计算机指令

计算机执行一条命令需要的时间:叫做执行周期。取出一条命令需要的时间:叫做取指周期。取出并执行一条指令所需的全部时间叫做指令周期。

计算机中时钟周期是(主频的倒数),一个时钟周期cpu仅完成一个最基本的动作,完成一个基本操作的时间为机器周期,一般由几个时钟周期组成;完成一条指令为指令周期。一般由几个机器周期组成,指令不同机器周期数也不同。
以我的本本1.6G 为例 ,机器周期由两个时钟周期组成,平均三个机器周期完成一条指令(这要假设,我看不到)
时钟周期为1/(1.6*1024m)=0.61ns 机器周期为0.61*2=1.22ns
平均指令周期3*1.22ns=3.66ns
平均指令执行速度为1/(3.66ns)=273.22MIPS(百万条指令每秒)
这只是计算方法,条件也是假设的,晶振我不知。
大致算法就这样,我数学不好。如有算错请多指教!

计算机能执行的都是机器码

完成一条指令的功能可以分成两个主要阶段:取指和执行。

取指(Fetch)――从主存储器中取出指令代码进入CPU。
8086CPU中,指令在存储器中的地址由代码段寄存器CS和指令指针寄存器IP共同提供,再由地址加法器得到20位存储器地址。总线接口单元BIU负责从存储器取出这个指令代码,送入指令队列。

执行(Execution)――是将指令代码翻译成它代表的功能(被称为译码)、并发出有关控制信号实现这个功能。
8086CPU中,执行单元EU从指令队列中获得预先取出的指令代码,在EU控制电路中进行译码,然后发出控制信号由算术逻辑单元进行数据运算、数据传送等操作。指令执行过程需要的操作数据有些来自CPU内部的寄存器、有些来自指令队列、还有些来自存储器和外设。如果需要来自外部存储器或外设的数据,则控制单元EU控制总线接口单元BIU从外部获取。


万分之一秒,根据计算机的速度,和指令的大小和繁杂。

程序执行一条语句需要多久的时间
答:这个需要分情况来看。1.C语言源程序通过预处理然后编译,产生汇编代码,不同的汇编代码和指令有不同的执行时间。2.一个指令的执行时间,用其所需要的指令周期(执行一条指令所需要的时间)来衡量。对于单字节指令,就是一个读取-执行周期(fetch-execute cycle),对于多字节指令,还需要更多的指令周期。3....

机器周期概念辨析
答:在具体应用中,如51系列,一个机器周期包含12个时钟周期,这意味着0.5425微秒。一个机器周期通常对应一条指令的执行时间,但也有特殊情况,比如DJNZ指令是双周期指令,需要两个机器周期来完成。总的来说,周期是一个表示完成任务所需时间的概念。时钟周期作为计算机中最基本的时间单位,它来源于CPU晶振,...

什么是指令周期
答:指令周期是计算机CPU执行一条指令所需要的时间,是CPU执行指令的时间单位。指令周期的长度通常受到以下几个因素的影响:1、CPU的时钟频率:时钟频率越高,代表着CPU在单位时间内执行的指令越多,因此指令周期就越短。2、CPU的指令集:不同的指令集所需要的执行时间和资源不同,因此指令周期也会有所不同...

机器周期是指
答:机器周期是指计算机中执行一条指令所需的时间。以下是关于机器周期的 一、机器周期的基本概念 机器周期是计算机执行指令的基本时间单位。在计算机执行程序时,每一条指令都需要一定的时间来处理,这个时间就是机器周期。它是衡量计算机性能的重要指标之一。二、机器周期与指令执行 计算机中的CPU负责执行指令。

指令周期的概念是什么?
答:指令周期是计算机从内存取出一条指令,并完整地执行该指令所需的全部时间。通常包含取指周期、间址周期、执行周期、中断周期等。指令周期是计算机工作周期中的最短周期。从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间,称作一个机器周期,也称为CPU周期。一个机器周期内可完成一项或多项工作,如取指令、存储...

cpu执行一条指令需要多少个时钟周期
答:指令不同机器周期数也不同,一条指令还是相当复杂的,处理器在一个时钟周期内肯定是完不成的,可能需要好多个时钟周期来完成执行。如果这样让处理器执行完一条指令,再去执行另一条,处理器的效率是很低的,假如一条指令是5个时钟周期完成,对于500MHZ的处理器串行运行指令,1秒内取指100000000次。因此...

为什么51单片机一个机器周期有12个时钟周期 这话什么意思 机器周期是多 ...
答:一个机器周期=12个时钟周期是生产时就确定的,原因就是因为51的执行速度相对较慢,MCU运行时是对外部时钟进行了12分频。一般情况下,一个机器周期由若干个S周期(状态周期)组成。通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期,(也就是 计算机通过内部或外部总线进行一次信息传输从而完成一个或几...