指令周期和指令寄存器

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

指令周期和指令寄存器之间的区别

指令周期 vs. 指令寄存器

指令周期，又稱讀取－執行周期（fetch-and-execute cycle）是指CPU要執行一条机器指令經過的步驟，由若干機器周期组成。 不同的机器分解指令周期的方式也不同，有的处理器对每条指令分解出相同数量的机器周期（即使某些简单的指令可以在更少的机器周期内完成），另一些处理器根据指令的复杂程度分解出不同数量的机器周期. 指令暫存器（Instruction register(IR)）在電腦科學中是中央處理器中控制單元用來儲存執行中指令的暫存器。在簡易的處理器中，每個將被執行的指令都會被存入指令暫存器中。從解碼、準備到執行完成的過程中都會被持續的保存。 有些較為複雜的處理器使用管線化暫存器，其中管線上每個階段只負責解碼、準備或執行的其中一個，然後再傳遞至下一個階段。現代的處理器甚至可以不用按照順序做某些動作，也就是平行計算。 在指令暫存器中將解碼的步驟包含確定指令、確定運算對象所在的記憶體位址、從記憶體中提取運算對象、分配處理器的資源來執行指令。 指令暫存器的輸出可以用來控制執行指令時產生控制處理元件時間訊號的電路。 在指令周期中，指令在處理器從程式計數器取出其記憶體位址後才存入指令暫存器。.

中央处理器

中央处理器 （Central Processing Unit，缩写：CPU），是计算机的主要设备之一，功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。计算机的可编程性主要是指对中央处理器的编程。中央处理器、内部存储器和输入／输出设备是现代电脑的三大核心部件。1970年代以前，中央处理器由多个独立单元构成，后来发展出由集成电路制造的中央处理器，這些高度收縮的元件就是所謂的微处理器，其中分出的中央处理器最為复杂的电路可以做成单一微小功能强大的单元。 中央处理器廣義上指一系列可以执行复杂的计算机程序的逻辑机器。这个空泛的定义很容易地将在“CPU”这个名称被普遍使用之前的早期计算机也包括在内。无论如何，至少从1960年代早期开始，这个名称及其缩写已开始在电子计算机产业中得到广泛应用。尽管与早期相比，“中央处理器”在物理形态、设计制造和具体任务的执行上有了极大的发展，但是其基本的操作原理一直没有改变。 早期的中央处理器通常是为大型及特定应用的计算机而定制。但是，这种昂贵的为特定应用定制CPU的方法很大程度上已经让位于开发便宜、标准化、适用于一个或多个目的的处理器类。这个标准化趋势始于由单个晶体管组成的大型机和微机年代，随着集成电路的出现而加速。IC使得更为复杂的中央处理器可以在很小的空间中设计和制造（在微米的數量级）。中央处理器的标准化和小型化都使得这一类数字设备和電子零件在现代生活中的出现频率远远超过有限应用专用的计算机。现代微处理器出现在包括从汽车到手机到儿童玩具在内的各种物品中。.

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程式計數器

程序计数器（Program Counter (PC)）是一个处理器中的寄存器，用于指示计算机在其程序序列中的位置。它通常称为 Intel x86 和 Itanium 微处理器中的指令指针（IP），有时称为指令地址寄存器（IAR）、指令计数器或只是指令序列器的一部分。 在大部分的處理器，指令指標都是在提取程式指令後就被立即增加；也就是說跳躍指令的目的位址，是由跳躍指令的運算元加上跳躍指令之後下一個指令的位址（位元或字節，視電腦形態而定）來獲得目的地。 处理器通常从存储器中顺序获取指令，但控制传输指令通过在PC中添加一个新值来改变顺序。这些包括“分支”（有时称为“跳转”），“子例程调用”和“返回”。以某些断言的真实为条件的传输可让计算机在不同条件下遵循不同的顺序。 “分支”规定下一条指令从内存中的其他地方获取。“子程序”不仅调用分支，而且还保存 PC 的先前内容。“返回”检索 PC 的保存内容并将其放回去，然后按照子程序调用的指令继续顺序执行。.

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