寄存器是什么有什么作用

寄存器是什么有什么作用

一、寄存器的定義
寄存器是**處理器內(nèi)的組成部分。寄存器是有限存貯容量的高速存貯部件，它們可用來(lái)暫存指令、數(shù)據(jù)和地址。

在**處理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序計(jì)數(shù)器(PC)。

在**處理器的算術(shù)及邏輯部件中，寄存器有累加器(ACC)。
二、寄存器的作用
1、可將寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)及邏輯運(yùn)算
2、存于寄存器內(nèi)的地址可用來(lái)指向內(nèi)存的某個(gè)位置，即尋址
3、可以用來(lái)讀寫數(shù)據(jù)到電腦的周邊設(shè)備。

擴(kuò)展資料：
寄存器工作原理：
CPU對(duì)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，往往先把數(shù)據(jù)取到內(nèi)部寄存器中，而后再作處理。外部寄存器是計(jì)算機(jī)中其它一些部件上用于暫存數(shù)據(jù)的寄存器，它與CPU之間通過(guò)“端口”交換數(shù)據(jù)，外部寄存器具有寄存器和內(nèi)存儲(chǔ)器雙重特點(diǎn)。

外部寄存器雖然也用于存放數(shù)據(jù)，但是它保存的數(shù)據(jù)具有特殊的用途。某些寄存器中各個(gè)位的0、1狀態(tài)反映了外部設(shè)備的工作狀態(tài)或方式;還有一些寄存器中的各個(gè)位可對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行控制;也有一些端口作為CPU同外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)的通路。所以說(shuō)，端口是CPU和外設(shè)間的聯(lián)系橋梁。

CPU對(duì)端口的訪問(wèn)也是依據(jù)端口的“編號(hào)”，這一點(diǎn)又和訪問(wèn)存儲(chǔ)器一樣。不過(guò)考慮到機(jī)器所聯(lián)接的外設(shè)數(shù)量并不多，所以在設(shè)計(jì)機(jī)器的時(shí)候僅安排了1024個(gè)端口地址，端口地址范圍為0–3FFH。

為什么要有寄存器，只有內(nèi)存不就可以了嗎

萬(wàn)事都有它存在的價(jià)值！不然它就會(huì)消失！**處理器（CPU）由兩個(gè)主要部分———控制器及運(yùn)算器組成。其中程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序產(chǎn)生器和操作控制器等組成了控制器。

它是對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作，因此，它處于CPU中極其重要的位置。

在CPU中，除算術(shù)邏輯單元（ALU）及累加器外，尚有下列邏輯部件: （1）緩沖寄存器（DR） 緩沖寄存器用來(lái)暫時(shí)存放由內(nèi)存儲(chǔ)器讀出的一條指令或一個(gè)數(shù)據(jù)字;反之，當(dāng)向內(nèi)存存入一條指令或一個(gè)數(shù)據(jù)字時(shí)，也暫時(shí)將它們存放在這里。緩沖寄存器的作用是:①作為CPU和內(nèi)存、外部設(shè)備之間信息傳送的中轉(zhuǎn)站;②補(bǔ)償CPU和內(nèi)存、外部設(shè)備之間在操作速度上的差別; ③在單累加器結(jié)構(gòu)的運(yùn)算器中，緩沖寄存器還可兼作為操作數(shù)寄存器。 （2）指令寄存器（IR）指令寄存器用來(lái)保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。指令劃分為操作碼和地址碼字段，它們由二進(jìn)制數(shù)字組成。

為執(zhí)行任何給定的指令，必須對(duì)操作碼進(jìn)行譯碼，以便指出所要求的操作。指令寄存器中操作碼字段的輸出就是指令譯碼器的輸入。操作碼一經(jīng)譯碼后，即可向操作控制器發(fā)生具體操作的特定信號(hào)。

（3）程序計(jì)數(shù)器（PC） 為了保證程序能夠連續(xù)地執(zhí)行下去，CPU必須具有某些手段來(lái)確定下一條指令的地址。而程序計(jì)數(shù)器（PC）正是起到這種作用，所以通常又稱其為指令計(jì)數(shù)器。 （4）地址寄存器（AR） 地址寄存器用來(lái)保存當(dāng)前CPU所要訪問(wèn)的內(nèi)存單元的地址。

由于在內(nèi)存和CPU之間存在著操作速度上的差別，所以必須使用地址寄存器來(lái)保持地址信息，直到內(nèi)存讀/寫操作完成為止。 （5）累加寄存器（AC） 累加寄存器AC通常簡(jiǎn)稱為累加器。它的功能是:當(dāng)運(yùn)算器的算術(shù)/邏輯單元（ALU）執(zhí)行全部算術(shù)和邏輯運(yùn)算時(shí)，為ALU提供一個(gè)工作區(qū)。

例如，在執(zhí)行一個(gè)加法前，先將一個(gè)操作數(shù)暫時(shí)存放在AC中，再?gòu)拇娣胖腥〕隽硪粋€(gè)操作數(shù)，然后同AC的內(nèi)容相加，所得結(jié)果送回AC中，而AC中原有的內(nèi)容隨即被破壞。顧名思義，累加寄存器用來(lái)暫時(shí)存放ALU運(yùn)算的結(jié)果信息。顯然，運(yùn)算器中至少要有一個(gè)累加器寄存器。 由于運(yùn)算器的結(jié)構(gòu)不同，可采用多個(gè)累加寄存器。

（6）狀態(tài)寄存器（SR） 狀態(tài)寄存器保存由算術(shù)指令和邏輯指令運(yùn)行或測(cè)試結(jié)果建立的各種狀態(tài)碼內(nèi)容。 （7）操作控制器 操作控制器的功能，就是根據(jù)指令操作碼和時(shí)序信號(hào)，產(chǎn)生各種操作控制信號(hào)，以便正確地建立數(shù)據(jù)通路，從而完成取指令和執(zhí)行指令的控制。 根據(jù)設(shè)計(jì)方法不同，操作控制器可分為組合邏輯型、存儲(chǔ)邏輯型、組合邏輯與存儲(chǔ)邏輯結(jié)合型三種。**種稱為常規(guī)控制器，它是采用組合邏輯技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的;第二種稱為微程序控制器，它是采用存儲(chǔ)邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)的;第三種稱為PLA控制器，它是吸收前兩種的設(shè)計(jì)思想來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

（8）時(shí)序產(chǎn)生器 CPU中除了操作控制器外，還必須有時(shí)序產(chǎn)生器，因?yàn)橛?jì)算機(jī)高速地進(jìn)行工作，每一動(dòng)作的時(shí)間是非常嚴(yán)格的，不能有任何差錯(cuò)。時(shí)序產(chǎn)生器的作用，就是對(duì)各種操作實(shí)施時(shí)間上的控制。 2.控制器的組成 運(yùn)算器包括ALU、累加器、數(shù)據(jù)緩沖寄存器和狀態(tài)寄存器，而控制器的核心是操作控制器，圍繞它的有程序計(jì)數(shù)器（PC）、指令寄存器（IR）、指令譯碼器（ID）和時(shí)序產(chǎn)生器。 一、CPU的內(nèi)核 從結(jié)構(gòu)上講CPU內(nèi)核分為兩部分：運(yùn)算器和控制器。

（一） 運(yùn)算器 1、 算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU（Arithmetic and Logic Unit） ALU主要完成對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的定點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算（加減乘除）、邏輯運(yùn)算（與或非異或）以及移位操作。在某些CPU中還有專門用于處理移位操作的移位器。 通常ALU由兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。

整數(shù)單元有時(shí)也稱為IEU（Integer Execution Unit）。我們通常所說(shuō)的“CPU是XX位的”就是指ALU所能處理的數(shù)據(jù)的位數(shù)。 2、 浮點(diǎn)運(yùn)算單元FPU（Floating Point Unit） FPU主要負(fù)責(zé)浮點(diǎn)運(yùn)算和高精度整數(shù)運(yùn)算。

有些FPU還具有向量運(yùn)算的功能，另外一些則有專門的向量處理單元。 3、 通用寄存器組 通用寄存器組是一組最快的存儲(chǔ)器，用來(lái)保存參加運(yùn)算的操作數(shù)和中間結(jié)果。 對(duì)于x86指令集只支持8個(gè)通用寄存器的缺點(diǎn)，Intel**CPU采用了一種叫做“寄存器重命名”的技術(shù)，這種技術(shù)使x86CPU的寄存器可以突破8個(gè)的限制，達(dá)到32個(gè)甚至更多。 4、 專用寄存器 專用寄存器通常是一些狀態(tài)寄存器，不能通過(guò)程序改變，由CPU自己控制，表明某種狀態(tài)。

（二） 控制器 運(yùn)算器只能完成運(yùn)算，而控制器用于控制著整個(gè)CPU的工作。 1、 指令控制器 指令控制器是控制器中相當(dāng)重要的部分，它要完成取指令、分析指令等操作，然后交給執(zhí)行單元（ALU或FPU）來(lái)執(zhí)行，同時(shí)還要形成下一條指令的地址。 2、 時(shí)序控制器 時(shí)序控制器的作用是為每條指令按時(shí)間順序提供控制信號(hào)。

時(shí)序控制器包括時(shí)鐘發(fā)生器和倍頻定義單元，其中時(shí)鐘發(fā)生器由石英晶體振蕩器發(fā)出非常穩(wěn)定的脈沖信號(hào)，就百科是CPU的主頻;而倍頻定義單元?jiǎng)t定義了CPU主頻是存儲(chǔ)器頻率（總線頻率）的幾倍。 3、 總線控制器 總線控制器主要用于控制CPU的內(nèi)外部總線，包括地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線等等。 4、中斷控制器 中斷控制器用于控制各種各樣的中斷請(qǐng)求，并根據(jù)優(yōu)先級(jí)的高低對(duì)中斷請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì)，逐個(gè)交給CPU處理。 二、CPU的外核 1、解碼器（Decode Unit） 這是x86CPU特有的設(shè)備，它的作用是把長(zhǎng)度不定的x86指令轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)度固定的指令，并交由內(nèi)核處理。

解碼分為硬件解碼和微解碼，對(duì)于簡(jiǎn)單的x86指令只要硬件解碼即可，速度較快，而遇到復(fù)雜的x86指令則需要進(jìn)行微解碼，并把它分成若干條簡(jiǎn)單指令，速度較慢且很復(fù)雜。好在這些復(fù)雜指令很少會(huì)用到。 2、一級(jí)緩存和二級(jí)緩存（Cache） 一級(jí)緩存和二級(jí)緩存是為了緩解較快的CPU與較慢的存儲(chǔ)器之間的矛盾而產(chǎn)生的，以及緩存通常集成在CPU內(nèi)核，而二級(jí)緩存則是以O(shè)nDie或OnBoard的方式以較快于存儲(chǔ)器的速度運(yùn)行。

對(duì)于一些大數(shù)據(jù)交換量的工作，CPU的Cache顯得尤為重要。 三、指令系統(tǒng) 要講CPU，還要了解一下指令系統(tǒng)?。

為什么要用寄存器??

回復(fù)11#是別的位可能出現(xiàn)錯(cuò)誤，你要置的位肯定沒(méi)問(wèn)題32位與16位操作相關(guān)，不用影子寄存器可能會(huì)出錯(cuò)同時(shí)有影子寄存器是為了增加可靠性。當(dāng)然你平時(shí)不用影子寄存器沒(méi)有問(wèn)題是可以理解，因?yàn)槌鰡?wèn)題的概率比較低。