[전자계산기] 레지스터(Register)

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<h2 id="레지스터register">레지스터(Register)</h2> <p>주기억 장치보다 <strong>작은 개수의 주소 비트</strong>를 가지고 기억된 정보를 신속하게 접근할 수 있는 기억 장소로 중앙 처리 장치 안에 <strong>임시 기억 장치</strong></p> <p>중앙 처리 장치의 주소 선은 주소 레지스터(AR)와 연결되어 있고 데이터 선은 데이터 레지스터(DR)와 연결되어 있다. 따라서 <strong>메모리의 용량은 <code class="language-plaintext highlighter-rouge">AR</code></strong>과 관계가 있고 <strong>한 번에 엑세스되는 워드 크기는 <code class="language-plaintext highlighter-rouge">DR</code></strong>과 관계가 있다</p> <h3 id="특수-전담-레지스터">특수 전담 레지스터</h3> <ul> <li><strong>프로그램 카운터(<code class="language-plaintext highlighter-rouge">PC</code>, Program Counter)</strong> <ul> <li>로케이션 카운터(LC, Location Counter)라고도 한다</li> <li><strong>다음 명령어의 주소 값을 기억</strong>하고 있는 레지스터</li> <li><strong>명령어의 수행 순서</strong>를 나타내는 레지스터</li> </ul> </li> <li><strong>메모리 번지 레지스터(<code class="language-plaintext highlighter-rouge">MAR</code>, Memory Address Register)</strong> <ul> <li>메모리에 접근하고자 할 때 <strong>접근하고자 하는 곳의 주소 값</strong>을 기억하고 있는 레지스터</li> <li><strong>기억 장치의 용량</strong>과 관계가 있는 레지스터</li> </ul> </li> <li><strong>기억 레지스터(<code class="language-plaintext highlighter-rouge">MBR</code>, Memory Buffer Register)</strong> <ul> <li>주기억 장치에서 정보를 읽을 때 <strong>읽은 정보를 기억시키거나 주기억 장치에 정보를 기억</strong>시키는 레지스터</li> <li>기억 장치의 <strong>WORD 크기</strong>와 관계가 있다</li> </ul> </li> <li><strong>명령 레지스터(<code class="language-plaintext highlighter-rouge">IR</code>, Instruction Register)</strong> <ul> <li><strong>현재 수행하고 있는 명령어를 기억</strong>하는 레지스터</li> <li>명령 레지스터에 있는 정보는 <strong>연산에 사용되지 않고</strong> 명령 수행을 제어하기 위해 사용</li> </ul> </li> </ul> <h3 id="데이터-레지스터dr-data-register">데이터 레지스터(DR, Data Register)</h3> <p>명령어 수행 시 수행에 <strong>필요한 데이터를 기억</strong>시키는 레지스터로 <strong>기억 장치의 워드 크기</strong>와 관계가 있다</p> <ul> <li><strong>누산기(<code class="language-plaintext highlighter-rouge">ACC</code>, Accumulator)</strong> <ul> <li>연산기능 수행 시 중심이 되는 데이터 레지스터로서 연산 장치에 연결되어 있다</li> <li>연산시 연산에 사용되는 <strong>데이터 및 연산 결과를 임시적</strong>으로 기억하는 레지스터</li> </ul> </li> <li><strong>기억 레지스터(<code class="language-plaintext highlighter-rouge">MBR</code>, Memory Buffer Register)</strong> <ul> <li><strong>주기억 장치에서 읽은 정보</strong>나 저장시킬 정보를 임시적으로 기억시키는 레지스터</li> </ul> </li> <li><strong>범용 레지스터(<code class="language-plaintext highlighter-rouge">GPR</code>, General Purpose Register)</strong> <ul> <li><strong>함수 연산 기능을 수행하는 명령어</strong>에서 사용할 수 있도록 설계된 레지스터</li> </ul> </li> </ul> <h3 id="주소-레지스터ar-address-register">주소 레지스터(AR, Address Register)</h3> <p>주기억 장치에 접근하기 위한 주소의 일부 또는 전부를 기억시키는 레지스터로 기억 장치 용량과 관계가 있는 레지스터</p> <ul> <li> <p><strong>프로그램 카운트(<code class="language-plaintext highlighter-rouge">PC</code>, Program Counter)</strong> 다음 명령어의 주소 값을 기억하고 있는 레지스터</p> </li> <li> <p><strong>메모리 번지 레지스터(<code class="language-plaintext highlighter-rouge">MAR</code>, Memory Address Register)</strong> 메모리에 접근하고자 할 때 접근하고자 하는 곳의 주소 값을 기억하고 있는 레지스터</p> </li> <li><strong>인덱스 레지스터(Index Register)</strong> <ul> <li><strong>주소 변환 및 계산에 필요한 수</strong>를 기억</li> <li><strong>주소 수정에 필요한 주소값</strong>을 기억</li> <li><strong>배열의 시작 주소</strong>와 같은 <strong>반복 계수를 기억</strong>시키는 용도로 사용</li> </ul> </li> <li><strong>베이스 레지스터(Base Register)</strong> <ul> <li>하나의 서브 프로그램 루틴 또는 데이터의 블록에 대하여 <strong>기준이 되는 주소를 기억</strong>시키는 레지스터</li> <li>프로그램을 <strong>재배치하는 경우 상대적인 변위 값</strong>을 기억시키는데 사용</li> <li><strong>명령이 시작되는 최초의 번지</strong>를 기억</li> </ul> </li> </ul> <h3 id="상태-레지스터status-register">상태 레지스터(Status Register)</h3> <p>프로그램 제어를 위한 상태 정보를 기억시키는데 필요한 레지스터를 의미</p> <ul> <li><strong>플래그 레지스터(Flag Register)</strong> <ul> <li>= <strong>프로그램 상태 워드 레지스터</strong>(<code class="language-plaintext highlighter-rouge">PSWR</code>, Program Status Word Register)</li> <li>프로그램의 수행이 진행되고 있을 때 매 <strong>순간마다 프로그램의 수행 상태를 포함</strong>하는 <strong>중앙 처리 장치의 상태</strong>를 나타내는 레지스터</li> <li>명령의 실행 중에 어떤 상황(부호 체크, 오버플로 여부, 캐리 발생 여부 등) <strong>발생에 대한 사항들을 각각 1비트로 세트</strong>시키는 레지스터를 의미</li> <li><strong>프로그램 상태 워드(PSW)</strong>는 컴퓨터 <strong>시스템 내부에서 순간순간의 시스템 상태를 기록</strong>하고 있는 특별한 워드로서 이 레지스터에 기억되어 있다</li> </ul> </li> <li><strong>메이저 상태 레지스터(<code class="language-plaintext highlighter-rouge">MSR</code>, Major State Register)</strong> <ul> <li>CPU가 어떤 수행을 하고 있는지를 나타내는 레지스터</li> </ul> </li> </ul>

레지스터(Register)

주기억 장치보다 작은 개수의 주소 비트를 가지고 기억된 정보를 신속하게 접근할 수 있는 기억 장소로 중앙 처리 장치 안에 임시 기억 장치

중앙 처리 장치의 주소 선은 주소 레지스터(AR)와 연결되어 있고 데이터 선은 데이터 레지스터(DR)와 연결되어 있다. 따라서 메모리의 용량은 AR과 관계가 있고 한 번에 엑세스되는 워드 크기는 DR과 관계가 있다

특수 전담 레지스터

• 프로그램 카운터(PC, Program Counter)
  • 로케이션 카운터(LC, Location Counter)라고도 한다
  • 다음 명령어의 주소 값을 기억하고 있는 레지스터
  • 명령어의 수행 순서를 나타내는 레지스터
• 메모리 번지 레지스터(MAR, Memory Address Register)
  • 메모리에 접근하고자 할 때 접근하고자 하는 곳의 주소 값을 기억하고 있는 레지스터
  • 기억 장치의 용량과 관계가 있는 레지스터
• 기억 레지스터(MBR, Memory Buffer Register)
  • 주기억 장치에서 정보를 읽을 때 읽은 정보를 기억시키거나 주기억 장치에 정보를 기억시키는 레지스터
  • 기억 장치의 WORD 크기와 관계가 있다
• 명령 레지스터(IR, Instruction Register)
  • 현재 수행하고 있는 명령어를 기억하는 레지스터
  • 명령 레지스터에 있는 정보는 연산에 사용되지 않고 명령 수행을 제어하기 위해 사용

데이터 레지스터(DR, Data Register)

명령어 수행 시 수행에 필요한 데이터를 기억시키는 레지스터로 기억 장치의 워드 크기와 관계가 있다

• 누산기(ACC, Accumulator)
  • 연산기능 수행 시 중심이 되는 데이터 레지스터로서 연산 장치에 연결되어 있다
  • 연산시 연산에 사용되는 데이터 및 연산 결과를 임시적으로 기억하는 레지스터
• 기억 레지스터(MBR, Memory Buffer Register)
  • 주기억 장치에서 읽은 정보나 저장시킬 정보를 임시적으로 기억시키는 레지스터
• 범용 레지스터(GPR, General Purpose Register)
  • 함수 연산 기능을 수행하는 명령어에서 사용할 수 있도록 설계된 레지스터

주소 레지스터(AR, Address Register)

주기억 장치에 접근하기 위한 주소의 일부 또는 전부를 기억시키는 레지스터로 기억 장치 용량과 관계가 있는 레지스터

• 프로그램 카운트(PC, Program Counter) 다음 명령어의 주소 값을 기억하고 있는 레지스터

• 메모리 번지 레지스터(MAR, Memory Address Register) 메모리에 접근하고자 할 때 접근하고자 하는 곳의 주소 값을 기억하고 있는 레지스터

• 인덱스 레지스터(Index Register)
  • 주소 변환 및 계산에 필요한 수를 기억
  • 주소 수정에 필요한 주소값을 기억
  • 배열의 시작 주소와 같은 반복 계수를 기억시키는 용도로 사용
• 베이스 레지스터(Base Register)
  • 하나의 서브 프로그램 루틴 또는 데이터의 블록에 대하여 기준이 되는 주소를 기억시키는 레지스터
  • 프로그램을 재배치하는 경우 상대적인 변위 값을 기억시키는데 사용
  • 명령이 시작되는 최초의 번지를 기억

상태 레지스터(Status Register)

프로그램 제어를 위한 상태 정보를 기억시키는데 필요한 레지스터를 의미

• 플래그 레지스터(Flag Register)
  • = 프로그램 상태 워드 레지스터(PSWR, Program Status Word Register)
  • 프로그램의 수행이 진행되고 있을 때 매 순간마다 프로그램의 수행 상태를 포함하는 중앙 처리 장치의 상태를 나타내는 레지스터
  • 명령의 실행 중에 어떤 상황(부호 체크, 오버플로 여부, 캐리 발생 여부 등) 발생에 대한 사항들을 각각 1비트로 세트시키는 레지스터를 의미
  • 프로그램 상태 워드(PSW)는 컴퓨터 시스템 내부에서 순간순간의 시스템 상태를 기록하고 있는 특별한 워드로서 이 레지스터에 기억되어 있다
• 메이저 상태 레지스터(MSR, Major State Register)
  • CPU가 어떤 수행을 하고 있는지를 나타내는 레지스터