寄存器和存儲器的區(qū)別

寄存器的官方叫法有很多，Wiki 上面的叫法是 Processing Register， 也可以稱為CPU Register，計算機中經(jīng)常有一個東西多種叫法的情況，反正你知道都說的是寄存器就可以了。

認(rèn)識寄存器之前，我們首先先來看一下 CPU 內(nèi)部的構(gòu)造。

CPU 從邏輯上可以分為 3 個模塊，分別是控制單元、運算單元和存儲單元，這三部分由 CPU 內(nèi)部總線連接起來。

幾乎所有的馮·諾伊曼型計算機的 CPU，其工作都可以分為5個階段：「取指令、指令譯碼、執(zhí)行指令、訪存取數(shù)、結(jié)果寫回」。

取指令階段是將內(nèi)存中的指令讀取到 CPU 中寄存器的過程，程序寄存器用于存儲下一條指令所在的地址

指令譯碼階段，在取指令完成后，立馬進入指令譯碼階段，在指令譯碼階段，指令譯碼器按照預(yù)定的指令格式，對取回的指令進行拆分和解釋，識別區(qū)分出不同的指令類別以及各種獲取操作數(shù)的方法。

執(zhí)行指令階段，譯碼完成后，就需要執(zhí)行這一條指令了，此階段的任務(wù)是完成指令所規(guī)定的各種操作，具體實現(xiàn)指令的功能。

訪問取數(shù)階段，根據(jù)指令的需要，有可能需要從內(nèi)存中提取數(shù)據(jù)，此階段的任務(wù)是：根據(jù)指令地址碼，得到操作數(shù)在主存中的地址，并從主存中讀取該操作數(shù)用于運算。

結(jié)果寫回階段，作為最后一個階段，結(jié)果寫回（Write Back，WB）階段把執(zhí)行指令階段的運行結(jié)果數(shù)據(jù)寫回到 CPU 的內(nèi)部寄存器中，以便被后續(xù)的指令快速地存?。?/p>

寄存器和存儲器的區(qū)別包括三方面：功能、速度、性質(zhì)。

1.寄存器和存儲器的性質(zhì)不同，二者從字面意思就可以理解到一個是寄存，一個是存儲。那么他們的具體的原理是存儲器需要從CPU當(dāng)中獲取一部分空間用來存儲數(shù)據(jù)和一些計算機操作指令；而寄存器是直接暫時的存數(shù)據(jù)來執(zhí)行操作。

2.在功能上寄存器可以用來指向內(nèi)存的隨機位置；并且可以用來讀寫數(shù)據(jù)到電腦的周邊設(shè)備，而存儲器只能讀取和存放。二者在存儲和讀取速度上也是有區(qū)別的，寄存器比存儲器更快，因為是有限的空間讀取存儲有限的數(shù)據(jù)。

3.寄存器一般是一種與非門構(gòu)成的，它一般集成在cpu中。它的性能比較優(yōu)秀，但是它的造價也是相當(dāng)昂貴的。一般許多高級的cpu也只有幾兆的寄存緩存空間。所以寄存器帶來的是緩存，存儲器帶來的儲存空間。

來源：博客園，寂寞梧桐述

審核編輯 ：李倩