地址寄存器英文解釋翻譯、地址寄存器的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 address register
分詞翻譯:
地的英語翻譯:
background; ground; land; soil; the earth
【計】 GND
【化】 earth
【醫】 geo-; loci; locus
址的英語翻譯:
location; site
寄存器的英語翻譯:
register
【計】 R; RALU; register
【化】 memory; registor
專業解析
在計算機體系結構中,地址寄存器(英文:Address Register)是一種特殊功能的存儲單元,主要用于臨時存放當前CPU需要訪問的内存單元或I/O端口的物理地址。它充當CPU與内存/外設之間地址信息傳輸的橋梁,是中央處理器(CPU)執行指令、讀寫數據的關鍵組件。
以下是其核心含義與功能的詳細解釋:
-
核心功能:地址定位
- 當CPU需要從内存讀取指令或數據,或者向内存寫入數據時,必須指定操作發生的具體位置。這個位置由唯一的内存地址标識。
- 地址寄存器專門用于臨時存儲這個目标内存地址(或I/O端口地址)。CPU在執行涉及内存訪問的指令(如
LOAD
, STORE
, JUMP
等)時,會将計算出的有效地址加載到地址寄存器中。
- 隨後,地址寄存器中的内容會被輸出到地址總線上,通知内存系統哪個存儲單元是本次操作的目标。例如,在指令“LOAD R1, [0x1000]”中,地址
0x1000
在執行時會被放入地址寄存器,以便從内存的0x1000
單元讀取數據到寄存器R1中。來源:IEEE Standard Glossary of Computer Architecture Terminology (IEEE Std 610.10-1994) - IEEE Xplore (需訂閱訪問)。
-
在CPU工作周期中的作用
- 在典型的CPU指令周期(取指-譯碼-執行)中:
- 取指階段: 程式計數器(PC)中的指令地址通常會被送入地址寄存器(或直接驅動地址總線),以從内存中讀取下一條指令。
- 執行階段: 對于需要操作内存數據的指令,CPU根據指令譯碼結果計算出操作數的有效地址(可能涉及基址寄存器、變址寄存器、偏移量計算等),并将最終的有效地址送入地址寄存器,以便進行數據的讀取或寫入。來源:David A. Patterson and John L. Hennessy, "Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface" (經典教材,廣泛引用其原理) - Elsevier Store。
-
類型與變體
- 雖然“地址寄存器”是一個通用概念,但在具體CPU設計中,可能有多個專用或通用的寄存器承擔地址存儲功能:
- 程式計數器: 可視為一種特殊的地址寄存器,專門存儲下一條要執行的指令的地址。
- 堆棧指針: 存儲當前堆棧頂部的地址。
- 基址寄存器/變址寄存器: 在複雜尋址模式(如基址尋址、變址尋址)中,用于存儲基地址或索引值,參與有效地址的計算,計算結果最終會送入地址寄存器或直接輸出。
- 内存地址寄存器: 在更精細的CPU内部結構描述中(如馮·諾依曼架構模型),MAR特指位于CPU和内存總線接口之間、專門存放待訪問内存地址的寄存器。來源:William Stallings, "Computer Organization and Architecture" - Pearson。
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重要性
- 地址寄存器是實現CPU對内存進行隨機訪問的基礎。它使得CPU能夠精确地定位到内存中的任意位置進行讀寫操作,是程式得以運行和數據得以處理的關鍵環節。沒有地址寄存器(或其功能等價物),CPU将無法有效地與内存交互。來源:Fundamentals of Computer Architecture, University Lecture Notes (普遍認可的原理) - MIT OpenCourseWare (相關課程資料參考其原理講解)。
網絡擴展解釋
地址寄存器(Address Register, AR)是計算機體系結構中的關鍵組件,主要用于存儲CPU當前訪問的内存單元地址。以下從定義、作用、結構特點等方面進行詳細說明:
一、定義與核心功能
地址寄存器屬于CPU内部寄存器組,專門用于臨時存儲CPU正在訪問的内存地址。由于内存與CPU存在速度差異(CPU處理速度遠快于内存響應速度),AR需要保持地址信息直到内存讀/寫操作完成,确保數據準确傳輸。
二、主要作用
- 地址保持:在内存訪問周期内鎖定目标地址,防止因CPU高速運行導緻地址信號丢失。
- 多部件協同:與數據緩沖器配合工作,AR負責定位存儲單元,數據緩沖器則暫存讀寫數據,共同完成内存或I/O端口的訪問。
- 靈活尋址:通過修改AR中的地址值,CPU可訪問不同存儲單元或I/O端口,支持動态内存管理。
三、結構特性
- 純寄存器結構:采用高速觸發器電路實現,确保地址信號的快速存取。
- 總線連接:直接與地址總線相連,将存儲的地址信號傳輸至内存控制器(需注意權威性較低,此處僅作輔助說明)。
四、與其他寄存器的區别
不同于指令地址寄存器(IAR)(存儲下一條指令地址),AR專注于數據操作地址的存儲。例如,當CPU執行"LOAD [0x1000]"指令時,AR會保存0x1000這個數據地址,而IAR則指向下一條指令的存儲位置。
五、性能影響
AR的位寬決定了CPU可尋址的内存空間大小。例如,32位AR支持4GB尋址空間(計算式:$2^{32} = 4,294,967,296$字節),而64位AR可支持高達16EB的地址空間(結合計算機評價指标中的字長影響)。
注:部分擴展說明參考了寄存器工作原理和計算機組成知識,如需完整技術細節可查閱相關權威資料。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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