MIPS每條指令(如彙編指令andi t0，t1)的執行分為5個階段，稱為5級流水線，分別的IF，ID，EX，MEM，WB。每個階段詳解為:

IF: Instruction Fetch，取指,根據PC（程式計數器）指示的地址從儲存器中取指令並裝入到指令寄存器（IR）中，同時PC加4（MIPS每個指令都是定長的4個位元組）以獲取下一條指令的地址。

ID：Instruction Decode，對IF階段取的指令譯碼並讀取該指令的源暫存器域(rs)指定的暫存器的內容，MIPS指令結構如下(R-type指令)

EX：Execute，執行或者計算有效地址，根據指令型別分為3中情況：

       (1)如果指令是load/store指令的話，ALU把暫存器內容和偏移量相加得到訪存的有效地址，該地址在MEM階段用

        (2)如果是ALU指令，ALU根據操作碼對從暫存器堆中讀取的資料進行運算

        (3)如果是分支指令，ALU把偏移量和PC指標相加形成轉移目標的地址，同時判斷分支是否成功

MEM：訪存，如果是load指令，將根據前一個cycle計算得到的有效地址從儲存器中讀取資料。如果是store指令，根據有效地址將那個第二個暫存器中的資料寫入儲存器中。如果是條件分支指令，如果條件為真，將EX階段的形成的轉移目標地址賦給PC，分支指令執行完畢；否則不進行任何操作。如果指令是運算指令(ALU指令)，MEM階段空閒。

WB：Write Back，資料寫回到通用暫存器中，將結果寫入暫存器堆，結果可能來自儲存器（對於load指令）或者來自ALU（對於ALU指令）。

綜合5級流水線的執行如下(實際上ID和WB階段個需要半個時鐘週期即可完成，即MIPS一條指令4個時鐘週期完成)：

MIPS 5級流水線

參考：《see mips run》