【ハードウェア】CPU内部の超高速メモリを直接指定!「レジスタ指定方式」|情報処理問題1000本ノック
主記憶(メモリ)にアクセスせず、CPU内部にある超高速な「汎用レジスタ」を直接参照して処理を行う「レジスタ指定方式」を攻略しましょう。
1. 【 問題 】:ハードウェア(CPUの構造・アドレス指定方式)
【 問題 】 機械語命令のアドレス指定(修飾)方式に関する記述です。命令のオペランド部に主記憶のアドレスではなく、処理対象のデータが格納されているCPU内部の「レジスタ番号」を直接指定する方式は、次のうちどれか。
(ア)レジスタ指定方式(Register Addressing Mode)
(イ)直接アドレス指定方式
(ウ)即値アドレス指定方式
(エ)間接アドレス指定方式
2. 正解:
正解:(ア)レジスタ指定方式(Register Addressing Mode)
3. 解説:「遠くの倉庫(主記憶)ではなく、手元のポケット(レジスタ)からデータを取り出す!」
レジスタ指定方式は、オペランド部にCPU内部の「汎用レジスタ」の番号(例:R0, R1など)を指定する方式です。
主記憶(メインメモリ)にアクセスする必要が一切ないため、即値アドレス指定と並んで処理速度が非常に高速です。
| 方式名 | データの存在する場所 | 主記憶(メモリ)アクセス |
|---|---|---|
| (ア)レジスタ指定方式 | CPU内部のレジスタ | なし(超高速) |
| 即値アドレス指定方式 | 命令のオペランド部内(データそのもの) | なし(超高速) |
| 直接アドレス指定方式 | 主記憶(メインメモリ) | あり(1回) |
| 間接アドレス指定方式 | 主記憶(メインメモリ) | あり(2回) |
1. 理解のコツ: 「文房具の取り出し」で例えてみましょう。
・レジスタ指定方式:「胸ポケット(レジスタ1番)に入っているペンを使え」という指示。すぐ手元にあるため、一瞬で準備が完了します。
・直接アドレス方式:「遠くの文具棚(メモリの100番地)にあるペンを取りに行け」という指示。棚まで歩いていく(メモリ参照)時間が発生します。
2. 試験対策の視点: 基本情報技術者や応用情報技術者試験で頻出の基礎概念です。
問題文に「オペランド部にレジスタ番号を指定」「主記憶アクセスが発生しない」「レジスタ間演算」といったワードがあれば、迷わずレジスタ指定方式を選択しましょう!
4. まとめ
オペランド部に「レジスタ番号」を指定し、CPU内部のレジスタに格納されたデータを直接参照する方式。これがレジスタ指定方式です。主記憶アクセスが不要で極めて高速に処理できる特徴をしっかりと覚えておきましょう!