Befehlszyklus

Bevor ein Befehl ausgeführt werden kann, ist er aus dem Speicher zu holen. Das immer wiederkehrende Holen und Ausführen eines Befehls und somit der Rhythmus der Befehlsausführung heißt Befehlszyklus. Ein solcher Befehlszyklus besitzt mehrere Phasen.

Zunächst muss der Befehl geholt werden (engl. „instruction fetch“, IF), als Nächstes muss die Maschine den Befehl decodieren (engl. „instruction decode“, ID). Es folgen die eigentliche Ausführung des Befehls (engl. „execute“, Ex) und das Rückspeichern des Ergebnisses (engl. „write back“, WB). Ausführlicher wird der Befehlszyklus im [Abschn. 6.3 Mikroarchitektur] behandelt. Die Operation oder Anweisung eines Befehls wird durch einen Opcode (Operation-Code) codiert. Der Opcode ist ein eindeutiges Bitmuster. Jedes Bitmuster eines Befehls hat in einer Architektur eine festgelegte Bedeutung. Die Wahl der Codierung erfolgt speichereffizient, d. h., in einem Befehlssatz muss die Codierung nicht der Logik der einzelnen Befehlsklassen folgen, sondern kann davon abweichend komprimiert sein. Da Bitmuster für Menschen schwer zu unterscheiden und zu merken sind, ist jedem Opcode eine Mnemonik (Gedächtnisstütze, vom Griechischen „mn¯ emoniká“, Gedächtnis) genannte lesbare Abkürzung zugeordnet.

Definition 6.1.2 – Opcode
Ein Opcode oder Operation-Code ist in einem Befehlssatz ein eindeutiges Bitmuster, das einen Befehl und dessen Operan- denzugriffe eindeutig spezifiziert.

Definition 6.1.3 – Operation
Die Anweisung oder Operation obestimmt die Funktion ei- nes Befehls. Ein Befehl kann ein oder mehrere Operationen aufweisen.