命令実行のサイクルとは？ゆるーくわかりやすく解説
1. 命令実行のサイクルとは？
コンピュータがプログラムを実行するとき、命令（インストラクション）を一つずつ処理していきます。この処理は「命令実行のサイクル」と呼ばれる一連のステップで進められます。このサイクルは、基本的に次の6つのステップに分けられます。
1.1. 取り出し（フェッチ）
最初のステップでは、コンピュータの中央処理装置（CPU）が主記憶装置（メモリ）から次に実行すべき命令を取り出します。この動作を「フェッチ」といいます。具体的には、プログラムカウンタ（Program Counter, PC）と呼ばれる特別なレジスタに記録されている「次の命令が保存されているメモリのアドレス」を参照し、そのアドレスから命令を取得します。このプログラムカウンタは命令を取得するたびに更新され、次に実行すべき命令の準備をします。
1.2. 解読（デコード）
取り出した命令は、CPU内部のデコーダで解読されます。解読とは、「この命令が何を指示しているのか」を理解するプロセスです。命令は一般的に「何をするか」と「どのデータを使うか」という情報を含んでおり、これを細かく分解して次のステップに進みます。
1.3. 実行アドレスの計算
解読された命令の中には、操作対象のデータが保存されているメモリ位置（アドレス）を計算する必要がある場合があります。たとえば、「変数Aに保存された値を取り出し、それを変数Bに足す」といった命令では、AとBの具体的な保存場所を特定しなければなりません。
このステップでは、命令に含まれる情報をもとに、必要なデータが保存されているメモリやレジスタのアドレスを計算します。
1.4. オペランドの取り出し
「オペランド」とは、命令が操作対象とするデータを指します。このステップでは、先ほど計算したアドレスをもとに、実際のデータをメモリやレジスタから取り出します。たとえば、「A + B」という命令であれば、このステップで変数AとBの値を取得します。この取り出したデータが次の実行ステップで使用されます。
1.5. 命令の実行
ここでいよいよ、命令に記載された操作が実行されます。たとえば、「AにBを足す」という命令の場合、このステップではAとBの値が加算されます。この加算処理はALU（算術論理演算装置）という部品で行われます。ALUは、加算や減算だけでなく、論理演算や比較なども担当します。
1.6. 演算結果の保存
命令の処理が完了すると、その結果を保存します。
2. 命令実行のサイクルを繰り返す
これらのステップは1回で終わるわけではありません。コンピュータはプログラムの命令を一つずつ処理するため、次の命令に進むためにこのサイクルを何度も繰り返します。速いコンピュータほど、このサイクルを短い時間で実行できます。
