Maschinenbefehlszyklus

Maschinenbefehlszyklus,

 

die Abfolge der verschiedenen Verarbeitungsphasen eines Maschinenbefehls. Diese umfasst gewöhnlich sechs Schritte:

 

- die Befehlsholphase: der nächste auszuführende Maschinenbefehl wird auf Basis des Inhalts des Befehlszählers über den Systembus aus dem Hauptspeicher in das Befehlsregister im Leitwerk geladen.

 

- die Dekodierungsphase: Der Operationscode wird entschlüsselt und dadurch der Maschinenbefehl interpretiert, schrittweise werden die für das Weitere benötigten Steuersignale erzeugt.

 

- die Operandenholphase (möglicherweise gleichzeitig mit der Dekodierungsphase): dem Rechenwerk bzw. der ALU werden die Operanden (z. B. zwei Zahlen, die durch Addition verknüpft werden sollen) zugeführt. Ihre Adressen stehen im Adressteil des Maschinenbefehls.

 

- die Ausführungsphase: Die zuvor geholten Operanden werden in den dafür geeigneten Komponenten des Rechenwerks (ALU, Schieberegister) verknüpft.

 

- die Rückschreibphase: Die Ergebnisse der Ausführungsphase werden in die hierfür bestimmten Speicherstellen zurückgeschrieben.

 

- die Adressierungsphase (möglicherweise gleichzeitig mit einer der vorhergegangenen Phasen): Der Befehlszähler wird weitergeschaltet und die nächste Adresse ermittelt.

 

Fast alle handelsüblichen Computer folgen diesem Prinzip der Abarbeitung von Maschinenbefehlen, z. T. mit Modifikationen. So ist auch eine Unterteilung von Maschinenbefehlen in mehr als sieben Schritte möglich. Die Phaseneinteilung ist Grundlage des Pipelining.