指令的执行步骤（又称指令周期）,是在控制单元的控制下，精确地，一步一步地完成。 哈工大的课是分成了3个步骤，不同的教材细节划分不一样。 ①取指令 PC寄存器或称IP指向要取的指令，并保存在IR寄存器中 ② 分析指令 ③ 执行指令 而系统概论这本书分成了6个节拍: ① 取指令 PC寄存器或称IP指向要取的指令，并保存在IR寄存器中 ② 译码 译码器译码 ③ 地址计算 ④ 取操作数 ⑤ 执行 ⑥ 存放结果
PC指向的是下一条指令，不要机械的认为它就是PC+1，如果指令本身只占一个字节，当然是PC+1， 可是如果一条指令占用32个字节，那每次就是PC+4。 另外在什么时候进行pc+1的工作呢？ 似乎任意一个步骤的间歇都可以，不过现代的流水线型处理器要求尽可能早更新PC，所以一般在取指令完成后，就对PC进行更新。
从内存中取出指令后，在分析指令之前，需要把该指令先保存到IR寄存器。
存储器分成两个大的层次，即缓存---主存层次和主存---辅存层次。 前一种层次是依靠硬件完成，后一种层次是软硬件相结合的方式完成。
普通程序员不用考虑数据在不同层次间的转移调度。 为什么会出现这样的情况呢？ 人们希望存储器速度足够快，容量足够大，价格又要足够低。 想象很美好，实际上做不到，只能依靠设计的权衡取舍。 为了解决cpu与内存之间的速度差异，人们想出了cache，造就了缓存---主存层次。 为了解决主存的容量不足，人们想出了辅存，造就了主存---辅存层次。 都是对经典冯诺依曼结构的改进。 主存---辅存层次引出了虚拟存储器的概念，虚地址，逻辑地址。 缓存---主存层次引出了主存储器的实地址，物理地址。 —————————————————————— 现代计算机把存储器层次结构进一步扩展，更精确的说是缓存概念扩展，在主存储器，缓存，辅助存储器之间又添加更多缓存。
这样改进的优点在于：
如果cpu要和主存进行数据交换，那么实际上它主要和寄存器，高速缓存之间进行数据交换，只有当cache中没有需要的数据时，才会去访问主存。
同理，如果主存要和辅助存储器进行数据交换，那么实际上主存主要是与辅存的缓存进行交换，只有当cache中没有需要的数据时，才会去访问辅助存储器。
每一层速度更慢的存储器，在某一段时刻，都被速度更快的缓存所“替代”，所以整体加速了计算机系统。
另外一种改进在于数据交换本身，在早期的时候，数据的交换搬运是由cpu来完成的，现代通过引入dma技术，数据搬运由dma微处理器完成，减轻了cpu的工作量。
