Co to jest rejestr instrukcji?
Pod względem sprzętu komputerowego rejestr instrukcji jest elementem w środkowej jednostce przetwarzania (CPU) komputera lub innego urządzenia, które przechowuje instrukcję programowania, która zostanie wykonana na początku następnego cyklu zegara, zgodnie z innymi częściami procesora. Inne elementy procesora, takie jak dekoder instrukcji, polegają na rejestrze instrukcji, aby przechowywać te informacje, aby można je było dekodować, rozwiązać i ostatecznie wykonać. W niektórych rodzajach architektury mikroprocesora może istnieć więcej niż jeden rejestr instrukcji, aby można było przetwarzać wiele instrukcji w tym samym czasie, tworząc styl logiki linii montażowej znany jako rurociąg. Zasadniczo nowe instrukcje są przekazywane do rejestru instrukcji za pośrednictwem innej części procesora znanego jako licznik programu, który służy bardzo podobny cel, ale może przejść do następnej instrukcji, podczas gdy informacje są przechowywane przez rejestr instrukcji.
Rejestr to seria fizycznych przełączników na mikroprocesor lub płytce obwodów, które można włączyć lub wyłączyć, co czyni każdy przełącznik równoważny. Gdy kilka przełączników, zwanych również zatrzaskami, jest one w stanie przechowywać dane binarne, takie jak liczby, które można przekształcić w adresy pamięci lub kody instrukcji. W ramach procesora rejestr instrukcji może pomieścić adres w pamięci komputera w wykonywanej instrukcji lub, dla wydajności, może zatrzymać samą instrukcję. Informacje te są przekazywane do rejestru za pośrednictwem innego rejestru znanego jako licznik programu, który w większości przypadków przeskakuje do następnej instrukcji, która ma zostać wykonana po przekazaniu bieżącej instrukcji.
Rodzaje instrukcji przetwarzanych przez rejestry są ogólnie poleceniami języka asemblera na niskim poziomie, które ostatecznie są tłumaczone na kod maszynowy lub kod bajtów. One wyraźnie różnią się od instrukcji wJęzyki programowania wyższego poziomu, ponieważ instrukcje montażowe działają w bardzo małej, bezpośredniej skali. Jednym z przykładów jest linia kodu na wysokim poziomie, który dodaje dwie liczby razem i przechowuje wyniki w zmiennej, która do wyrażenia wymaga tylko jednej linii kodu wysokiego poziomu. Po skompilowaniu kodu można wygenerować tuzin lub więcej instrukcji w celu wykonania zadania, przy czym każda instrukcja jest czymś prostym, na przykład tasowanie wartości między pamięcią dostępu do komputera (RAM) a rejestrem użyteczności.
Po odwołaniu instrukcji rejestr instrukcji jest przekazywany do dekodera instrukcji, aby instrukcja mogła zostać przekonwertowana na kod maszyny. Odniesienia do lokalizacji pamięci, które mogą przechowywać zmienne lub inne informacje, są rozstrzygane, a informacje te są czasami umieszczane w innych rejestrach. Wreszcie, faktyczna instrukcja zostanie wykonana. W tym czasie licznik programu zostanie zwiększony przez procesor, aby wskazać następną instrukcję, jaką będzie HEld według rejestru instrukcji, aby proces mógł się powtórzyć, dopóki cały program nie zostanie wykonany.