
【计】 quotient-multiplier register
乘数商数寄存器(Multiplier-Quotient Register,简称MQ Register)是计算机体系结构中用于加速乘除法运算的关键硬件组件。其核心功能包括存储乘数(multiplier)、商数(quotient)以及运算过程中的中间结果,尤其在早期计算机系统中承担着算术逻辑单元(ALU)与主存储器之间的数据缓冲作用。
核心特性与技术实现
双模式运算支持
MQ寄存器通过并行处理乘数和商数的二进制位,支持乘法运算中的部分积累加(如Booth算法实现)和除法运算中的余数调整。典型设计中,其位宽通常为累加器的两倍,例如IBM 704计算机采用36位累加器配合36位MQ寄存器完成72位双精度运算。
移位协同机制
在乘法运算中,MQ寄存器与累加器形成联动结构,通过逐位右移实现二进制数位权展开。例如执行定点数乘法时,MQ寄存器存储乘数并逐步释放最低有效位(LSB),同时累加器存储高位乘积结果(IEEE Std 754-1985)。
历史演进路径
从冯·诺伊曼架构的初代计算机EDVAC到现代处理器,MQ寄存器的物理形态经历了分立电子管、晶体管阵列到集成化数据路径的演变。当前其功能多被融合进通用寄存器堆,但在数字信号处理器(DSP)中仍保留专用乘法-累加器(MAC)单元(Computer History Museum技术文档)。
典型应用场景
该组件的设计原理在《计算机体系结构:量化研究方法》等权威著作中有详细电路级分析(Hennessy & Patterson, 2017),其历史实现案例可参考剑桥大学数学实验室保存的EDSAC模拟器技术参数。
乘商寄存器(Multiplier-Quotient Register,简称MQ寄存器)是计算机算术逻辑单元(ALU)中的专用寄存器,主要用于存储乘法或除法运算过程中的中间结果及最终结果。以下是详细解释:
乘法运算
存储乘法运算的中间乘积值,例如当执行二进制乘法时,MQ寄存器会配合移位器和加法器完成逐位计算,最终保存完整的乘积结果。
除法运算
在除法操作中,MQ寄存器用于存储商的中间值或最终商数,同时可能与其他寄存器(如余数寄存器)配合完成运算。
乘法流程
乘数和被乘数分别存入对应寄存器,通过移位-累加的循环操作逐位计算,最终乘积的高位和低位可能分别存储在累加器和MQ寄存器中。
除法流程
通过重复的减法与移位操作生成商,MQ寄存器逐步存储商的每一位,直至运算完成。
MQ寄存器的名称源自其双功能特性(Multiplier-Quotient),即同时支持乘法和除法运算。在部分架构中,MQ可能与其他寄存器(如累加器ACC)合并使用,具体实现因处理器设计而异。
氨基蝶呤变动比例法则丙二酸大合唱大商店丁香短期债权多晶型现象法律制裁防反跳逻辑蜂房杆菌高超声速流工程系统肱骨颈海港焦虑教主竞卖脉络膜小疣飘忽破纪录的高点全混流塞翁失马舍弃指示事先调整湿形钽质电容器属性询问四氢氧化锇松散关的微粒辐射