命令レジスタとは何ですか？

コンピューターのハードウェアに関しては、命令レジスターはコンピューターまたは他のデバイスの中央処理装置（CPU）内の要素で、次のクロックサイクルの開始時に実行されるプログラミング命令を保持します。 CPU。 命令デコーダーなどのCPUの他の要素は、命令レジスターに依存してこの情報を保持するため、デコード、解決、最終的に実行できます。 一部のタイプのマイクロプロセッサアーキテクチャでは、複数の命令レジスタが存在するため、複数の命令を同時に処理して、パイプラインと呼ばれるアセンブリラインスタイルのロジックを形成できます。 一般的に、新しい命令は、プログラムカウンターと呼ばれるCPUの別の部分を介して命令レジスタに与えられます。

レジスタは、オンまたはオフにできるマイクロプロセッサまたは回路基板上の一連の物理スイッチであり、各スイッチをビットに相当させます。 ラッチとも呼ばれる複数のスイッチがリンクされている場合、それらはメモリアドレスまたは命令コードに変換できる数値などのバイナリデータを格納できます。 CPU内では、命令レジスタは、実行中の命令のコンピューターメモリ内のアドレスを保持するか、効率のために、命令自体を保持できます。 この情報は、プログラムカウンタと呼ばれる別のレジスタを介してレジスタに渡されます。ほとんどの場合、現在の命令を渡した後に実行される次の命令にジャンプします。

レジスタによって処理される命令のタイプは通常、最終的にマシンコードまたはバイトコードに変換される低レベルのアセンブリ言語コマンドです。 アセンブリ命令は非常に小さな直接的なスケールで動作するため、これらは高レベルのプログラミング言語の命令とは明らかに異なります。 1つの例は、2つの数値を加算し、結果を変数に格納する高レベルコードの行です。このコードは、高レベルコードの1行だけで表現します。 コードをコンパイルすると、タスクを完了するための12個以上の命令を生成できます。各命令は、コンピューターのランダムアクセスメモリ（RAM）とユーティリティレジスタの間で値をシャッフルするなど、単純なものです。

命令が命令レジスタによって参照されると、命令はマシンデコーダに変換されるため、命令デコーダに渡されます。 変数または他の情報を保持する可能性のあるメモリ位置への参照は解決され、その情報は他のレジスタに置かれることがあります。 最後に、実際の命令が実行されます。 この間、プログラムカウンタはCPUによってインクリメントされ、命令レジスタが保持する次の命令をポイントするため、プログラム全体が実行されるまでプロセスを繰り返すことができます。