. 设一条指令的执行过程分成取指令、分析指令和执行指令三个阶段，每个阶段所需的时间分别为△t、△t和2△t 。分别求 出下列各种情况下，连续执行N条指令所需的时间。 (1)顺序执行方式; (2)只有“取指令”与“执行指令”重叠; (3)“取指令”、“分析指令”与“执行指令”重叠。

答案：

1) 顺序执行方式下，N条指令顺序执行所需的时间为：N(△t+△t+2△t) = 4N△t。

2) 只有“取指令”和“执行指令”重叠的情况下，每条指令执行所需的时间为：(2△t + △t) = 3△t，因此N条指令执行所需的时间为：N(3△t) = 3N△t。

3) “取指令”、“分析指令”和“执行指令”都重叠的情况下，每条指令执行所需的时间为2△t，因此N条指令执行所需的时间为：N(2△t) = 2N△t。

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处理器完成一条指令的整个处理过程可以分为取指阶段、译码阶段和执行阶段三个阶段，它们的主要功能分别是：

1. 取指阶段：从内存中读取指令，存储到处理器的指令寄存器中。

2. 译码阶段：对指令进行解码，确定指令的操作类型、操作数和执行地址等信息。

3. 执行阶段：根据指令的操作类型和操作数，执行相应的操作，包括算术逻辑运算、存取数据等等。

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一条机器指令对应4个CPU周期，每个CPU周期对应一条微指令。在计算机的指令执行过程中，首先要将机器指令解码成对应的微指令，然后再将微指令逐个执行。

每个CPU周期对应一条微指令的执行，包括了指令的取指、指令的解码、指令的执行以及结果的写回等过程。每个CPU周期通过时钟信号的控制来进行同步操作，确保指令的执行按照顺序一步步进行。

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通过每个CPU周期对应一条微指令的方式，可以加快指令的执行速度。由于微指令较为简单，执行时间较短，因此可以在每个CPU周期内完成，从而提高了整体的执行效率。同时，通过多个CPU周期的划分，也使得指令的取指、译码、执行和写回等操作可以分开进行，并行处理，进一步提高了计算机的工作效率。

综上所述，每个机器指令对应4个CPU周期，每个CPU周期对应一条微指令，这样的设计既保证了程序的执行顺序，又提高了执行效率，适应了计算机高速计算的需求。