En datorcykel, även känd som en maskincykel eller instruktionscykel, är den grundläggande processen som en dators centrala bearbetningsenhet (CPU) använder för att utföra en enda instruktion. Det är en grundläggande byggsten av hur en dator utför någon uppgift. Medan specifikationerna varierar något beroende på CPU -arkitekturen, involverar den allmänna cykeln vanligtvis dessa fyra steg:
1. hämta: CPU hämtar nästa instruktion från minnet. Instruktionens adress finns i ett speciellt register som heter Program Counter (PC). Instruktionen hämtas från minnesplatsen som anges av datorn.
2. avkodning: CPU avkodar den hämtade instruktionen för att förstå vilken operation den behöver för att utföra och vilka data den behöver för att fungera på. Detta handlar om att bryta ner instruktionen i dess beståndsdelar (opcode och operander).
3. Utför: CPU utför den operation som anges av instruktionen. Detta kan involvera aritmetiska beräkningar, logiska operationer, datarörelse eller kontrollflödesförändringar (som förgrening). Den aritmetiska logikenheten (ALU) är ofta starkt involverad i detta steg.
4. butik: CPU lagrar resultatet av operationen tillbaka till minnet eller ett register. Programräknaren (PC) uppdateras för att peka på nästa instruktion som ska utföras.
i enklare termer: Föreställ dig ett recept (program). Computercykeln är som att följa ett enda steg i det receptet:
* hämta: Läs nästa steg i receptet.
* avkoda: Förstå vad steget säger att du ska göra (t.ex. "blanda mjöl och socker").
* execute: Gör steget (blanda mjöl och socker).
* butik: Lägg resultatet (blandade ingredienser) åt sidan.
Dessa fyra steg upprepar kontinuerligt och bearbetar instruktioner en efter varandra tills programmet är slutfört. Hastigheten med vilken denna cykel slutförs (mätt i Hertz eller cykler per sekund) är en nyckelfaktor för att bestämma CPU:s totala prestanda. Moderna CPU:er använder ofta tekniker som pipelining för att överlappa stadierna för flera instruktioner, vilket avsevärt ökar exekveringshastigheten.
