关于cpu架构: 程序计数器和指令寄存器

每个寄存器的长度是多少？

谢谢.

您将始终需要两者. 程序计数器（PC）保存要执行的下一条指令的地址，而指令寄存器（IR）保存编码的指令. 提取指令后，程序计数器将增加一个“地址值”（到下一条指令的位置）. 然后解码指令并适当执行.

同时需要两者的原因是，如果只有一个程序计数器并将其用于两个目的，则会得到以下麻烦的系统:

[程序执行开始]

PC包含0x00000000（例如，这是程序在内存中的起始地址），已编码的指令从内存中取出并放入PC中. 指令被解码并执行. 现在是时候转到下一条指令了，让我们回到PC上，看看下一条指令的地址是什么. 但是，我们遇到了一个问题，因为PC的最后一个地址已被删除，所以我们不知道下一条指令在哪里.

因此，我们需要另一个寄存器来保存从内存中获取的实际指令. 一旦获得内存，便会添加PC，以便我们知道从何处获得下一条指令.

后记寄存器的宽度根据体系结构的字长而变化. 例如，对于32位处理器，字长为32位. 因此，CPU上的寄存器为32位. 指令寄存器的大小没有改变. 区别在于行为和解释. 指令以各种形式编码，但是它们仍然占用32位寄存器. 例如，Altera的Nios II处理器包含3种不同的指令类型，每种指令具有不同的编码方法. 参见ftp: ///up/pub/Tutorials/DE2/Computer_Organization/tut_nios2_introduction.pdf的第6页.

您还可以从上面的链接中进一步了解Nios II处理器的结构. 这是一个简单的IP CPU. 当然，英特尔具有自己的规格/设计，并且会有所不同.

如前所述，程序计数器（PC）保留要执行的下一条指令的地址，而指令寄存器（IR）存储要执行的实际指令（但不存储其地址）.

与这些寄存器的长度有关，当前的机器具有64位PC.

IR的长度（从逻辑角度来看）取决于体系结构:

由于这些机器每个周期可以获取，解码和执行几条指令，因此IR的物理实现很难用几行来描述.

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