A CPU utiliza um ciclo denominado como ciclo "busca-identifica-executa" mostrado abaixo:

1. Busca a próxima instrução da memória para o registrador de instrução
2. Atualiza o contador de programa para que ele aponte para a instrução seguinte
3. Identifica o tipo da instrução
4. Se a instrução usa dados da memória, determina onde eles estão.
5. Busca os dados se houver algum, para registradores internos da CPU.
6. Executa a instrução
7. Armazena os resultados em locais apropriados.
8. Volta ao passo 1 para iniciar a execução da próxima instrução.

Um programa que busca, analisa e executa instruções é chamado interpretador. Há uma equivalência entre processadores em hardware e interpretadores. É uma decisão do projetista se um hardware vai ser construído para executar diretamente uma determinada linguagem ou se vai ser usado um interpretador. Geralmente é usado um interpretador pois simplifica o projeto do hardware evitando um encarecimento desnecessário da máquina.

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