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Le temps nécessaire pour localiser les instructions et les mettre à la disposition du CPU est appelé Instruction Reproche Time . C'est un élément clé du cycle d'instruction , qui est le processus fondamental par lequel un ordinateur exécute des programmes.
Voici une ventilation des facteurs contribuant au temps de récupération de l'instruction:
1. Temps d'accès à la mémoire:
* latence: C'est le temps qu'il faut aux données pour voyager de la mémoire au CPU. Cela dépend du type de mémoire (par exemple, RAM, cache, disque) et la distance dont les données ont besoin pour parcourir.
* Bande passante de bus: Il s'agit de la vitesse à laquelle les données peuvent être transférées entre la mémoire et le CPU.
* Contention de la mémoire: Si plusieurs processus ou threads tentent d'accéder simultanément à l'emplacement de la même mémoire, il peut y avoir des retards dus à des affirmations.
2. Cache d'instruction:
* Cache frappe: Si l'instruction est déjà dans le cache, le temps de récupération est extrêmement rapide, car le cache est beaucoup plus rapide que la mémoire principale.
* Cache manque: Si l'instruction n'est pas dans le cache, un manque de cache se produit et le CPU doit le récupérer à partir de la mémoire principale, ce qui entraîne un retard significatif.
3. Décodeur d'instructions:
* Complexité d'instructions: Les instructions complexes peuvent prendre plus de temps à décoder que les plus simples.
* étapes du pipeline: Certains CPU utilisent le pipeline pour récupérer et décoder plusieurs instructions simultanément, réduisant le temps de récupération global.
4. Offres du système d'exploitation:
* Gestion de la mémoire: Le système d'exploitation peut avoir à gérer la mémoire virtuelle et les tables de page, ajoutant à la surcharge.
* Planification du processus: Si le CPU doit passer à un autre processus, il y aura un temps supplémentaire consacré à la commutation de contexte.
Instructions typiques Remplacez les temps:
* Cache Hit: Peu de nanosecondes (NS)
* Cache Miss: Des dizaines à des centaines de nanosecondes (NS)
* Accès au disque: Millisecondes (MS)
Impact de l'instruction Time Time:
* Performance du programme: Les temps d'instructions plus rapides réduisent les temps conduisent à une exécution plus rapide du programme.
* Consommation d'énergie: Les manquements fréquents de cache peuvent augmenter la consommation d'énergie.
* Conception du système: Le temps de récupération des instructions est une considération clé dans la conception du processeur, la conception du système de mémoire et l'optimisation du système d'exploitation.
En résumé, le temps de récupération des instructions est un facteur complexe influencé par divers aspects du système informatique. L'optimiser consiste à utiliser des mécanismes de mise en cache efficaces, à réduire les affirmations de la mémoire et à minimiser les frais généraux du système d'exploitation. Cela contribue aux performances globales du système et à l'efficacité énergétique.
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