系统坏掉的介绍,系统坏了怎么还原系统
2023-07-17
很多朋友对解析一些常见的寄存器是什么,解析一些常见的寄存器不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。
除了运算器和控制器之外,现代CPU中还有一个常见的部件:寄存器,是CPU内部用来存储数据的一个小的存储区域,用来临时存储运算所涉及的数据和运算结果。我们已经了解了计算机硬件读写速度的差异。从内存速度、容量和价格关系的金字塔图中,我们发现顶层寄存器速度最快,容量最小,价格最贵。让我们来看看几种常见的寄存器:
数据寄存器(DR)数据寄存器(DR)也称为数据缓冲寄存器。数据寄存器用于存储操作数,其数量应满足大多数数据类型的数值范围。它的主要作用是作为CPU与主存和外设之间信息传输的中转站,以弥补CPU与主存和外设之间运行速度的差异。
数据寄存器用于暂时存储由主存储器读取的指令或数据字;相反,当指令或数据字存储在主存储器中时,它们也临时存储在数据寄存器中。数据寄存器的功能是:
作为CPU、主存和外围设备之间信息传输的中转站;弥补CPU、主存和外围设备运行速度的差异;在单累加器结构的运算器中,数据寄存器也可以用作操作数寄存器。地址寄存器(AR)地址寄存器(AR)用于存储CPU当前访问的主存单元的地址。
本身可以通用,也可以用于特殊的寻址方式,比如基址寻址的段指针(存储基址),索引寻址的索引寄存器,堆栈寻址的堆栈指针。地址寄存器中的位数必须足够长,以满足最大地址范围。
由于主存和CPU的运行速度存在差异,所以必须使用地址寄存器来临时存储主存的地址信息,直到主存的访问操作完成。
程序状态寄存器(PSW)程序状态寄存器(PSW)用于存储各种操作指令或测试指令的结果的各种状态信息。此外,程序状态字寄存器还用于存储中断、系统工作状态等信息,以便CPU和系统及时了解机器运行状态和程序运行状态。程序状态寄存器是运算器的重要组成部分。累加寄存器(AC)通常被称为累加器(AC ),是一个通用寄存器。
累加器的作用是为运算器的算术逻辑单元(ALU)在进行算术或逻辑运算时提供一个工作区,可以为ALU临时存储一个操作数或运算结果。显然,运算器中至少要有一个累加寄存器。乘法寄存器(MQ)在运算器中,乘法寄存器主要负责数据的乘除运算并能保存运算结果。它是运算符的基本组成部分,也是运算符的三个基本寄存器之一。
程序计数器(PC)程序计数器(PC)具有寄存信息和计数两种功能,一般用于存储主存中下一个指令的地址。在程序执行之前,必须将程序的第一个地址,也就是程序的第一条指令所在的主存单元的地址发送给PC,所以PC的内容就是从主存中提取的第一条指令的地址。
当执行一条指令时,CPU可以自动递增PC的内容,使其始终保持下一条要执行的指令的主存地址,为下一条指令做准备。但是,当遇到分支指令时,下一条指令的地址将由分支指令的地址码字段指定,而不是像往常一样通过顺序递增PC的内容来获得。指令寄存器(IR)指令寄存器(IR)用于存储当前要执行的指令。
当执行一条指令时,该指令首先从主存储器读入数据寄存器,然后传输到指令寄存器。
指令包括两个字段:操作码和地址码。为了执行指令,必须对操作码进行测试,以识别所需的操作,指令解码器完成这项工作。指令译码器对指令寄存器的操作码部分进行译码,产生指令所需的控制电位,并送到微操作控制线,在时序部件的定时信号的作用下,产生特定的操作控制信号。
指令寄存器中操作码字段的输出是指令译码器的输入。一旦操作码被解码,它可以向操作控制器发送特定的操作信号。MAR和MDR其他寄存器不仅存在于CPU中,也存在于内存中,比如MAR和MDR。
MAR:存储地址寄存器,用于存储要访问的存储单元的地址。MDR类似于ar,是一个内存数据寄存器,用来存储要存入内存的数据或者最近从内存中读取的数据。函数类似于DR,其中MAR位数反映了存储单元的数量,即最多能表示多少种不同的状态;MDR位数=存储字长=每个存储单元的大小汇总。通过组合上述寄存器,我们可以画出更详细的计算机组成图:
当存储器开始读操作时,存储器将指定地址单元中的指令读给MDR,然后MDR将其发送给IR。IR将指令中的操作码发送给CU,CU用来分析指令,发出各种微操作命令序列。此外,指令中的地址码被发送到MAR,用于移除操作数。在CPU中,必须向ALU提供数据,因此ALU必须能够直接访问MDR,并且ALU的外围可能还有其他寄存器AC、MQ和X,用于ALU的输入和输出,以及与MDR和用户可见寄存器交换数据。
在CPU的控制和状态寄存器中,还有一个用于存储程序状态字PSW的寄存器,它用于存储条件码和其它状态信息。在有中断系统的机器中有中断标志寄存器等等。
以上知识分享希望能够帮助到大家!
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