Register   레지스터

(2020-07-11)

CPU 내부 레지스터, General Purpose Register, 범용 레지스터, 누산기, 입출력 레지스터, Program Counter, 프로그램 카운터, IR, 명령어 레지스터, 스택 포인터

1. 컴퓨터 CPU의 내부 레지스터  메모리와 유사하나, 훨씬 빠른 소규모 저장장치를 주로 의미

  ㅇ CPU 내 임시 저장장치
     - CPU 또는 MPU에 내장되어 있음
        . 마이크로프로세서 초기 모델x86 계열은 레지스터가 8개 정도
     - 명령,주소,데이터를 임시 보관하는 고속의 기억장치
        . 실제 모든 데이터,명령 등은 모두 메모리 어딘가에 흩어져 있게 됨

  ㅇ 구분
     - 범용 레지스터
     - 용도 지정 레지스터
     * 프로세서 제작사 마다 다르게 정의되고 호칭됨


2. 컴퓨터 레지스터 : 범용

  ㅇ 범용 레지스터(General Purpose Register) / 누산기(어큐뮬레이터, AC : Accmulator)
     - 연산의 중심 역할
        . 연산 입력 또는 연산 결과를 일시 저장하는 역할
           .. 연산 결과를 다시 자신에게 누적시킴
        . 또한, 메모리에 있는 값을 불러오라는 것일 수도 있음
     * 결국, 이 레지스터비트 수는,
        . CPU 1회 연산에 처리 가능한 데이터 비트 수(즉, 워드) 임

  ㅇ 위의 범용 이외의 다른 레지스터들을, `용도 지정 레지스터`,`특수 목적 레지스터` 등으로 총칭
     - 프로그램 카운터, 명령어 레지스터, 데이터 레지스터, 주소 레지스터, 입출력 레지스터3. 컴퓨터 레지스터 : 명령어 관련프로그램 카운터 (PC : Program Counter)
     - 다음 인출할 명령어 주소(메모리 상의 주소)를 임시 저장하는 레지스터
        . 각 명령어 인출 후에는, 1씩 증가
           .. 따라서, 현재 수행 중인 명령어 주소는 : (PC - 1 워드) = IR
        . 분기 명령어(jump,branch)일 경우에는, 해당 목적지 주소로 변경됨

  ㅇ 명령어 레지스터 (IR : Instruction Register)
     - 가장 최근에 인출된 명령어(현재 실행 중인 명령어)를 임시 저장하는 레지스터
        . 제어 장치가 이 명령어 레지스터에 있는 명령어를 해독(디코딩)하고,
        . 그에따른 동작에 필요한 제어 신호를 발생시키게 됨


4. 컴퓨터 레지스터 : 데이터,주소 관련데이터 레지스터 (Data Register)
     - 데이터 버스데이터를 읽고 쓰는 임시 저장하는 버퍼 레지스터
        . 이 레지스터의 입출력선들은 데이터 버스 선들과 직접 접속됨
     - (별칭) 기억장치 버퍼 레지스터 (MBR : Memory Buffer Register)
        . 기억장치를 출입하는 데이터를 잠시 기억

  ㅇ 주소 레지스터 (Address Register)
     - 주소 버스주소를 출력하기 전에 임시 저장하는 레지스터
        . 이 레지스터의 출력선들은 주소 버스 선에 직접 접속됨
     - (별칭) 기억장치 주소 레지스터 (MAR : Memory Address Register)
        . 기억장치를 출입하는 데이터메모리 주소를 기억
     - 종류 
        . 스택 포인터(SP : Stack Pointer)
           .. 스택 메모리데이터가 채워진 마지막 위치를 가리킴
        . 베이스 포인터(BP : Base Pointer)
        . 인덱스 포인터(IX : Index Pointer)
        . (한편, 주소 레지스터를 다른 말로 포인터라고 부르기도 함)


5. 컴퓨터 레지스터 : 특화된 입출력 관련

  ㅇ 입출력 레지스터 (I/O 레지스터) 
     - 특히, 마이크로컨트롤러에서는 일반 컴퓨터 CPU와는 달리,
     - 주변장치CPU 간에 데이터 전송/중개를 전담하는, 
     - 특화된 입출력 레지스터가 제법 많이 쓰임               ☞ GPIO 참조


[중앙처리장치 (CPU)] 1. CPU 2. MPU,MCU,FPU,GPU 3. RISC,CISC 4. ALU 5. 제어 장치 6. 내부 레지스터 7. 파이프라인 8. 명령어 9. 80x86
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