寄存器和存储器的区别

寄存器的官方叫法有很多，Wiki 上面的叫法是 Processing Register， 也可以称为CPU Register，计算机中经常有一个东西多种叫法的情况，反正你知道都说的是寄存器就可以了。

认识寄存器之前，我们首先先来看一下 CPU 内部的构造。

CPU 从逻辑上可以分为 3 个模块，分别是控制单元、运算单元和存储单元，这三部分由 CPU 内部总线连接起来。

几乎所有的冯·诺伊曼型计算机的 CPU，其工作都可以分为5个阶段：「取指令、指令译码、执行指令、访存取数、结果写回」。

取指令阶段是将内存中的指令读取到 CPU 中寄存器的过程，程序寄存器用于存储下一条指令所在的地址

指令译码阶段，在取指令完成后，立马进入指令译码阶段，在指令译码阶段，指令译码器按照预定的指令格式，对取回的指令进行拆分和解释，识别区分出不同的指令类别以及各种获取操作数的方法。

执行指令阶段，译码完成后，就需要执行这一条指令了，此阶段的任务是完成指令所规定的各种操作，具体实现指令的功能。

访问取数阶段，根据指令的需要，有可能需要从内存中提取数据，此阶段的任务是：根据指令地址码，得到操作数在主存中的地址，并从主存中读取该操作数用于运算。

结果写回阶段，作为最后一个阶段，结果写回（Write Back，WB）阶段把执行指令阶段的运行结果数据写回到 CPU 的内部寄存器中，以便被后续的指令快速地存取；

寄存器和存储器的区别包括三方面：功能、速度、性质。

1.寄存器和存储器的性质不同，二者从字面意思就可以理解到一个是寄存，一个是存储。那么他们的具体的原理是存储器需要从CPU当中获取一部分空间用来存储数据和一些计算机操作指令；而寄存器是直接暂时的存数据来执行操作。

2.在功能上寄存器可以用来指向内存的随机位置；并且可以用来读写数据到电脑的周边设备，而存储器只能读取和存放。二者在存储和读取速度上也是有区别的，寄存器比存储器更快，因为是有限的空间读取存储有限的数据。

3.寄存器一般是一种与非门构成的，它一般集成在cpu中。它的性能比较优秀，但是它的造价也是相当昂贵的。一般许多高级的cpu也只有几兆的寄存缓存空间。所以寄存器带来的是缓存，存储器带来的储存空间。

来源：博客园，寂寞梧桐述

审核编辑 ：李倩