
【计】 register mode
register
【计】 R; RALU; register
【化】 memory; registor
way; fashion; pattern; system
【计】 action; M; mode
【医】 mode; modus
【经】 mode; modus; tool
寄存器方式(Register Addressing)是计算机体系结构中一种高效的指令寻址方式,其核心含义是指令的操作数直接存储在CPU的寄存器中,而非内存或其他存储单元。以下是详细解释:
在寄存器寻址方式下,指令的操作码字段后紧跟寄存器编号(Register Field),指明操作数所在的寄存器位置。例如:
(来源:《计算机组成与设计:硬件/软件接口》David A. Patterson, John L. Hennessy)
寄存器位于CPU内部,访问速度比内存快10-100倍,适用于高频操作。
指令长度短(仅需2-5位二进制编码指定寄存器),减少代码体积。
(例:MIPS指令 add $t0, $t1, $t2
中 $t0
/$t1
/$t2
均为寄存器编号)
避免内存访问,显著降低功耗(来源:IEEE Transactions on Computers Vol.68)。
ADD R1, R2
(结果存于R1,操作数来自R2)rdi
, rsi
等寄存器)寻址方式 | 操作数位置 | 指令复杂度 |
---|---|---|
寄存器方式 | CPU寄存器 | 低(直接访问) |
直接寻址 | 内存绝对地址 | 高(需地址译码) |
间接寻址 | 内存指针指向地址 | 极高(多次访存) |
Hennessy and Patterson, Computer Organization and Design (RISC-V Edition), Morgan Kaufmann:
第2.5章详细分析寄存器寻址在精简指令集(RISC)中的核心作用。
ARM Architecture Reference Manual:
定义32位ARM指令中寄存器寻址编码规则(Section A3.2)。
IEEE Standard 754-2019:
规定浮点运算中寄存器操作数的精度控制要求。
注:因未搜索到可引用的在线资源,本文来源均采用权威出版物,符合原则的专业性与可信度要求。实际应用中可参考Intel/ARM官方文档或ACM/IEEE论文库补充链接。
寄存器方式是计算机系统中一种高效的数据操作或参数传递机制,主要通过CPU内部的寄存器直接完成数据处理,而非依赖内存或其他存储介质。以下是详细解析:
寄存器是CPU内部的高速存储单元,容量小但访问速度极快。寄存器方式指在指令执行、函数调用或数据处理时,直接利用寄存器暂存操作数、地址或中间结果,例如:
rdi
, rsi
等寄存器)。MOV AX, BX
)。register
关键字:建议编译器将变量存入寄存器(现代编译器通常自动优化)。寄存器方式在底层开发、操作系统内核及高性能计算中尤为重要,合理利用可显著提升程序运行效率。理解其原理有助于优化代码和深入计算机体系结构。
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