AP | CPUの命令実行手順とレジスタ①

2019年3月24日日曜日

応用情報技術者試験

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今回は応用情報技術者試験で問われる、

CPUの命令実行手順やレジスタの役割について解説します。

CPUの役割


CPUは、補助記憶装置(ハードディスクなど)から主記憶装置(メモリなど)へと読み込まれたプログラムから命令を順番に取り出して実行します。

CPUの命令実行手順としては、

  1. 命令の取り出し

  2. 命令の解読

  3. 対象データ読み出し

  4. 命令実行


の手順で行われます。

試験にはこの順序も問われますので、覚えておきましょう。

レジスタ


CPUが命令を実行するために取り出した情報は、レジスタと呼ばれるCPU内部の記憶装置に保存します。

主記憶装置に読み込まれたプログラムも、そこにはたくさんの命令が詰まっているのです。

ですので、CPUはこれを順番に取り出して、解読しながら1つずつ処理していきます。

命令を「取り出して」とありますが、取り出した命令はどこに覚えておくのでしょうか。

それに、「次はどの命令を取り出すか」も、どこかに覚えていないと困りますよね。

その役割を果たすのが、CPU内部にあるレジスタという記憶装置です。

それでは、レジスタの種類と役割を見ていきましょう。

レジスタの種類と役割

































名称役割
プログラムカウンタ次に実行する命令が入っているアドレスを記憶するレジスタ。
命令レジスタ取り出した命令を一時的に記憶するためのレジスタ。
インデックス(指標)レジスタアドレス修飾に用いるためのレジスタで、連続したデータの取り出しに使うための増分値を保持する。
ベースレジスタアドレス修飾に用いるためのレジスタで、プログラムの先頭アドレスを保持する。
アキュームレジスタ演算の対象となる数や、演算結果を記憶するためのレジスタ。
汎用レジスタ特に機能を限定していないレジスタ。一時的な値の保持や、アキュムレータなどの代用に使ったりする。

まとめ


意外とややこしいですが、覚えておかないと解けない問題もあります。

次回は、実際に試験で出題された問題を解いていきましょう!

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