CPU中跟蹤後繼指令地址的暫存器

~博客~發表於2024-09-30

錯題考的是計算機系統中CPU中跟蹤後繼指令地址的暫存器的知識點。正確答案是C.程式計數器(Program Counter,PC)。

程式計數器(PC)

程式計數器是CPU內部的一個小型暫存器,它的作用是儲存下一條要執行的指令的地址。在計算機執行程式時,程式計數器起到了非常重要的作用:

  1. 指令定位:程式計數器指向記憶體中的某個位置,告訴CPU下一條指令在哪裡。
  2. 順序執行:在大多數情況下,指令是順序執行的,程式計數器在每次指令執行後自動增加,指向下一條指令。
  3. 分支和跳轉:當執行到分支或跳轉指令時,程式計數器會被更新為新的地址,從而改變程式的執行流程。
  4. 迴圈控制:在迴圈結構中,程式計數器幫助控制迴圈的執行次數。

其他相關暫存器

  • 指令暫存器(Instruction Register,IR):儲存當前正在執行的指令。
  • 狀態條件暫存器(Status Register,SR):也稱為標誌暫存器,儲存狀態標誌和控制標誌,如零標誌、進位標誌、溢位標誌等。
  • 主存地址暫存器(Memory Address Register,MAR):儲存當前CPU訪問記憶體單元的地址。

CPU的工作原理

CPU是計算機的中央處理單元,負責執行程式中的指令。其工作流程大致如下:

  1. 取指令:CPU透過程式計數器獲取指令地址,從記憶體中讀取指令到指令暫存器。
  2. 譯碼:對指令暫存器中的指令進行譯碼,確定需要執行的操作。
  3. 執行:根據譯碼結果,執行算術或邏輯操作。
  4. 訪存:如果指令需要訪問記憶體,CPU會使用主存地址暫存器來定位資料。
  5. 寫回:將執行結果寫回到暫存器或記憶體中。

程式計數器是這一流程中的關鍵元件,確保CPU能夠正確地按順序執行程式中的指令。

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