寄存器

一、简介

寄存器组是CPU中的一个重要组成部分，它是CPU内部的临时存储空间。寄存器既可以用来存放数据和地址，也可以存放控制信息或CPU工作时的状态。

二、分类

CPU中的寄存器通常分为存放数据的寄存器、存放地址的寄存器、存放控制信息的寄存器、存放状态信息的寄存器和其他寄存器等类型。

PC：程序计数器；IR：指令寄存器；PSW：状态字寄存器；通用寄存器组。

三、优点、缺点

在CPU中增加寄存器的数量，可以使CPU把执行程序时所需的数据尽可能地放在寄存器中，从而减少访问内存的次数，提高其运行速度。

但是，寄存器的数目也不能太多，除了增加成本外，寄存器地址编码增加还会增加指令的长度。

四、详解

PC：存放指令地址的寄存器，当程序顺序执行时，每取出一条指令，PC内容自动增加一个值，指向下一条要取的指令。当程序出现转移时，则将转移地址送入PC，然后由PC指向新的指令地址。

IR：存放正在执行的指令，指令从内存取出后送入指令寄存器。其操作码部分经指令译码器送微操作信号发生器，其地址码部分指明参加运算的操作数的地址形成方式。在指令执行过程中，指令寄存器中的内容保持不变。

PSW：用于保存指令执行完成后产生的条件码，例如运算是否有溢出，结果为正还是为负，是否有进位等。此外，PSW还保存中断和系统工作状态等信息。

通用寄存器组：是CPU中的一组工作寄存器，运算时用于暂存操作数或地址。在程序中使用通用寄存器可以减少访问内存的次数，提高运算速度。

累加寄存器是一个数据寄存器，在运算过程中暂时存放被操作数和中间运算结果，累加器不能用于长时间地保存一个数据。

地址寄存器包括程序计数器、堆栈指示器、变址寄存器和段地址寄存器等，用于记录各种内存地址。

在汇编语言程序中，程序员可以直接访问通用寄存器以存取数据，可以访问状态字寄存器以获取有关数据处理结果的相关信息，可以通过相对程序计数器进行寻址，但是不能访问指令寄存器。指令寄存器对用户是完全透明的。