プログラムカウンターと命令レジスタ

1. 概要

このチュートリアルでは、コンピューターでの命令の実行を制御する2つのコンポーネントプログラムカウンターと命令レジスタについて説明します。

プログラムカウンターと命令レジスタの重要性についてお話します。最後に、それらのコアの違いを探ります。

プログラムカウンターは、基本的にはコンピューターの専用レジスターです。CPUが現在実行している命令のメモリーアドレスまたは位置が含まれています。 CPUが現在の命令の実行を終了するとすぐに、プログラムカウンターはその値を増やし、OSによって実行される次の命令を指し示します。

プログラムカウンターには、次の命令のメモリ位置が含まれています。プログラムカウンターは、最新のデジタルカウンターと見なすことができます。これにより、命令の実行が高速化されます。さらに、CPUが命令を実行している間、実行ポイントの追跡を提供します。

最新のプロセッサは、複数の命令を並行して実行できます。 命令レジスタには、アドレスではなく、実際の命令またはエンコードされた命令が含まれています。 CPUコントロールユニットの一部です。

CPUコントロールユニットには、インデックスレジスタ、データレジスタ、命令レジスタなど、いくつかのレジスタがあります。 CPUは、レジスタの可用性に基づいて、デコード、フェッチ、実行など、メモリユニットに対していくつかの操作を実行します。

命令レジスタは、CPUによって現在実行されている機械命令を保持するため、特に重要です。 CPU制御ユニットは、機械命令に関する情報を取得し、タイミングスロットを生成します。さらに、タイミングスロットは命令の実行を制御します。

コンピュータプログラムは、一連の命令で構成されています。 すべての命令のサイズが同じではありません。一部の命令は他の命令よりも大きくなっています。

この例では、コンピュータプログラムは命令で構成されています。さらに、コンピュータプログラムのすべての命令のサイズが異なることがわかります。 プログラムメモリはコンピュータプログラムを保存します。

プログラムメモリのサイズまたは幅には制限があります。したがって、命令の幅が大きすぎる場合は、それを分割して、メモリ内の別々の場所に格納する必要があります。

プログラムメモリの幅に応じて、命令を部分に分割し、命令を部分に分割します。

CPUには、プログラムカウンタと命令レジスタが含まれています。開始時に、プログラムカウンターは次のように設定されます。

これでCPUが動作を開始します。 最初のステップは、プログラムメモリから命令をフェッチすることです。命令のフェッチは、プログラムカウンタによって表示されるメモリ位置に基づいています。最初はです。したがって、プログラムメモリからメモリアドレスを含む命令をフェッチします。

ここで、CPUはデコードサイクルに入り、命令を実行します。実行が完了すると、CPUは次の命令をフェッチする準備が整います。さらに、プログラムカウンターの値を ：増やします。

これで、CPUはプログラムメモリからメモリアドレスを含む命令をフェッチします。しかし、指示は完全ではありません。したがって、CPUはそれを実行できず、デコードサイクルに進みます。プログラムカウンターは、さらに進むためにインクリメントされます。

これで、CPUは命令を実行し、プログラムカウンターを。だけインクリメントできます。同様に、命令がメモリ内の異なるアドレスに格納されていることがわかります。したがって、プログラムカウンタがである場合、CPUは命令レジスタ内のすべての部分をフェッチし、命令を実行します。

これで、プログラムカウンターと命令レジスタの基本がわかりました。それらの間のコアの違いについて説明しましょう。

このチュートリアルでは、コンピューター内の2つのCPUユニット（プログラムカウンターと命令レジスタ）について説明しました。これら2つがCPUユニットでどのように機能するかを視覚的に説明しました。また、それらの間のコアの違いについても調査しました。