Den tid det tager at lokalisere instruktioner og gøre dem tilgængelige for CPU'en kaldes instruktionshentningstid . Det er en vigtig del af instruktionscyklus , som er den grundlæggende proces, hvormed en computer udfører programmer.

Her er en sammenbrud af de faktorer, der bidrager til instruktionens hentningstid:

1. Hukommelsesadgangstid:

* latenstid: Dette er den tid, det tager for data at rejse fra hukommelsen til CPU'en. Det afhænger af typen af ​​hukommelse (f.eks. RAM, cache, disk) og afstanden, hvor dataene skal rejse.

* busbåndbredde: Dette er den hastighed, hvormed data kan overføres mellem hukommelsen og CPU'en.

* Hukommelseskonkurrence: Hvis flere processer eller tråde forsøger at få adgang til den samme hukommelsesplacering samtidigt, kan der være forsinkelser på grund af strid.

2. Instruktionscache:

* cache hits: Hvis instruktionen allerede er i cachen, er hentningstiden ekstremt hurtig, da cachen er meget hurtigere end hovedhukommelsen.

* cache misser: Hvis instruktionen ikke er i cachen, forekommer en cache -miss, og CPU'en er nødt til at hente den fra hovedhukommelsen, hvilket fører til en betydelig forsinkelse.

3. Instruktionsdekoder:

* Instruktionskompleksitet: Komplekse instruktioner kan tage længere tid at afkode end enklere.

* rørledningsstadier: Nogle CPU'er bruger pipelining til at hente og afkode flere instruktioner samtidigt, hvilket reducerer den samlede hentningstid.

4. Operativsystem Overhead:

* Hukommelsesstyring: Operativsystemet er muligvis nødt til at administrere virtuel hukommelse og sidetabeller, hvilket tilføjer omkostningen.

* procesplanlægning: Hvis CPU'en har brug for at skifte til en anden proces, vil der være en yderligere tid brugt på kontekstskift.

Typisk instruktion Fetch Times:

* cache hit: Få nanosekunder (NS)

* cache Miss: TENS til hundreder af nanosekunder (NS)

* diskadgang: Millisekunder (MS)

Virkning af instruktion Hentningstid:

* Programydelse: Hurtigere instruktion Fetch Times fører til hurtigere udførelse af programmet.

* strømforbrug: Hyppige cache -misser kan øge strømforbruget.

* Systemdesign: Instruktionshentningstid er en vigtig overvejelse i CPU -design, hukommelsessystemdesign og operativsystemoptimering.

Sammenfattende er instruktionshentetid en kompleks faktor påvirket af forskellige aspekter af computersystemet. Optimering af det involverer anvendelse af effektive cache -mekanismer, reduktion af hukommelseskonkurrence og minimering af operativsystemet overhead. Dette bidrager til den samlede systemydelse og energieffektivitet.